The Linear Potential Propagator via Wave Function Expansion

ABSTRACT: We evaluate the quantum propagator for the motion of a particle in a linear potential via a recently developped formalism [A.B. Nassar et al., Phys. Rev. E56, 1230, (1997)]. In this formalism, the propagator comes about as a type of expansion of the wave function over the space of the initial velocities.

Acousto-optic modulation of optical reflection properties in fiber Bragg gratings and the application in fiber lasers

This thesis aims to investigate the interaction of acoustic waves and fiber Bragg gratings (FBGs) in standard and suspended-core fibers (SCFs), to evaluate the influence of the fiber, grating and modulator design on the increase of the modulation efficiency, bandwidth and frequency. Initially, the frequency response and the resonant acoustic modes of a low frequency acousto-optic modulator (f < 1.2 MHz) are numerically investigated by using the finite element method. Later, the interaction of longitudinal acoustic waves and FBGs in SCFs is also numerically investigated. The fiber geometric parameters are varied and the strain and grating properties are simulated by means of the finite element method and the transfer matrix method. The study indicates that the air holes composing the SCF cause a significant reduction of the amount of silica in the fiber cross section increasing acousto-optic interaction in the core. Experimental modulation of the reflectivity of FBGs inscribed in two distinct SCFs indicates evidences of this increased interaction. Besides, a method to acoustically induce a dynamic phase-shift in a chirped FBG employing an optimized design of modulator is shown. Afterwards, a combination of this modulator and a FBG inscribed in a three air holes SCF is applied to mode-lock an ytterbium doped fiber laser. To improve the modulator design for future applications, two other distinct devices are investigated to increase the acousto-optic interaction, bandwidth and frequency (f > 10 MHz). A high reflectivity modulation has been achieved for a modulator based on a tapered fiber. Moreover, an increased modulated bandwidth (320 pm) has been obtained for a modulator based on interaction of a radial long period grating (RLPG) and a FBG inscribed in a standard fiber. In summary, the results show a considerable reduction of the grating/fiber length and the modulator size, indicating possibilities for compact and faster acousto-optic fiber devices. Additionally, the increased interaction efficiency, modulated bandwidth and frequency can be useful to shorten the pulse width of future all-fiber mode-locked fiber lasers, as well, to other photonic devices which require the control of the light in optical fibers by electrically tunable acoustic waves.

Estudio experimental en temas de Física y Química : equilibrio químico, vibraciones y ondas.

A/ Introducir novedades sustanciales en el enfoque y presentación de determinados temas de Física y Química, buscando una forma de enseñanza más activa y cercana a los alumnos. B/ Contribuir a que el aprendizaje de estas disciplinas en los niveles de BUP y COU, se haga a traves del método experimental. C/ Poner en manos del profesorado un material elaborado que le permita realizar su labor docente con mayor exito. D/ Aportar trabajos originales que contribuyan a la innovación de la enseñanza de los temas vibraciones y ondas y equilibrio químico. A/ Tema 'equilibrio químico' del nivel iniciación: 68 alumnos de segundo de BUP del IB Ciudad de los poetas. B/ Tema 'vibraciones y ondas' del nivel iniciación: 100 alumnos de segundo de BUP del IB Emilia Pardo Bazán. C/ Tema 'vibraciones y ondas' del nivel ampliación: 39 alumnos de tercero de BUP del IB Conde de Orgaz. El proyecto consiste en el diseño de unos módulos de experiencias de Física y Química donde se trata de realizar la aplicación de diversos aspectos de los programas actuales por medio de trabajos experimentales. En las actividades que se proponen se diseñan y construyen, las experiencias correspondientes a los temas de Física, vibraciones y ondas; y de Química, equilibrio químico. Cada tema se compone de un esquema que incluye a su vez objetivos específicos, contenidos y actividades, un desarrollo y unas aplicaciones. Estos se desarrollan desde la perspectiva de un nivel medio, es decir, dirigido a alumnos cuyas edades oscilan entre los 14 y los 18 años. Las actividades específicas se gradúan para dos niveles; A/ Iniciación. B/ Ampliación. Al final se evalúan y exponen los resultados. Diagrama conceptual, esquemas, prueba escrita, test de evaluación del aprendizaje, test de evaluación del proyecto. Notas, porcentajes. Los resultados obtenidos en la experiementación del proyecto son los siguientes: -en general se observa que las calificaciones han sido más elevadas que las conseguidas por estos mismos alumnos en otras pruebas de temas que se expusieron en forma más tradicional. -Se aprecia un corrimiento hacia arriba propiciado con toda seguridad porque el alumnado fija y comprende mejor los conceptos. -Se obtiene una formación menos unidireccional. -Mejora la capacidad de los alumnos para solucionar problemas mediante métodos gráficos. -Finalmente, los estudiantes aceptan la metodología empleada aunque siguen prefiriendo la toma de apuntes tradicional.

Ondas gravitacionales: un nuevo contacto de la física con la tecnología

La teoría de Einstein del campo gravitacional conocida como Relatividad General predice la existencia de ondas gravitacionales

Caracterização físico-química e avaliação dos níveis de elementos-traço em sedimentos de manguezais das baías da Ilha Grande e de Sepetiba, RJ, por metodologias de digestão ácida assistidas por micro-ondas

O presente trabalho teve como objetivo principal comparar dois métodos de extração de elementos-traço em sedimentos que são assistidos por radiação micro-ondas. Foram coletadas amostras de sedimentos superficiais em um manguezal localizado na baía da Ilha Grande e em três manguezais localizados na baía de Sepetiba, RJ. As amostras de sedimentos coletadas foram secas, destorroadas e peneiradas. Sub-amostras foram submetidas a análises de caracterização física e química. Os métodos de extração de elementos-traço comparados foram o EPA-3051A e o método água régia assistido por micro-ondas. Os elementos-traço analisados foram: Cd, Cr, Cu, Ni, Pb e Zn. As concentrações dos elementos-traço nos extratos produzidos foram determinadas por FAAS (Espectrometria de absorção atômica com chama). Foram encontradas nos sedimentos dos manguezais estudados concentrações acima dos níveis estabelecidos pela Resolução CONAMA 344/2004 para os elementos-traço: Cd, Ni, Pb e Zn. Os resultados mostraram que as capacidades de extração de elementos-traço dos métodos EPA-3051A e água régia assistido por micro-ondas variam em função das características físico-químicas dos sedimentos. A análise estatística pela técnica de regressão linear simples mostrou que as duas metodologias são estatisticamente similares apenas para o Cr e os valores dos coeficientes de determinação (R2) obtidos obedeceram à seqüência: Cu > Pb > Zn > Ni > Cr > Cd. Na análise pela técnica estatística de regressão linear múltipla ocorreram melhorias estatisticamente significativas nos coeficientes de determinação quando foram incluídas as seguintes variáveis independentes: potencial redox e fósforo total para o Cd, argila para o Cr, areia para o Ni e fósforo total para o Pb e para o Zn

Análise matemática de soluções descontínuas de leis de conservação hiperbólicas e resoluções numéricas para a captura de ondas de choque em escoamentos multifásicos em meios porosos

O processo de recuperação secundária de petróleo é comumente realizado com a injeção de água ou gás no reservatório a fim de manter a pressão necessária para sua extração. Para que o investimento seja viável, os gastos com a extração precisam ser menores do que o retorno financeiro obtido com a produção de petróleo. Objetivando-se estudar possíveis cenários para o processo de exploração, costuma-se utilizar simulações dos processos de extração. As equações que modelam esse processo de recuperação são de caráter hiperbólico e não lineares, as quais podem ser interpretadas como Leis de Conservação, cujas soluções são complexas por suas naturezas descontínuas. Essas descontinuidades ou saltos são conhecidas como ondas de choque. Neste trabalho foi abordada uma análise matemática para os fenômenos oriundos de leis de conservação, para em seguida utilizá-la no entendimento do referido problema. Foram estudadas soluções fracas que, fisicamente, podem ser interpretadas como ondas de choque ou rarefação, então, para que fossem distinguidas as fisicamente admissíveis, foi considerado o princípio de entropia, nas suas diversas formas. As simulações foram realizadas nos âmbitos dos escoamentos bifásicos e trifásicos, em que os fluidos são imiscíveis e os efeitos gravitacionais e difusivos, devido à pressão capilar, foram desprezados. Inicialmente, foi feito um estudo comparativo de resoluções numéricas na captura de ondas de choque em escoamento bifásico água-óleo. Neste estudo destacam-se o método Composto LWLF-k, o esquema NonStandard e a introdução da nova função de renormalização para o esquema NonStandard, onde obteve resultados satisfatórios, principalmente em regiões onde a viscosidade do óleo é muito maior do que a viscosidade da água. No escoamento bidimensional, um novo método é proposto, partindo de uma generalização do esquema NonStandard unidimensional. Por fim, é feita uma adaptação dos métodos LWLF-4 e NonStandard para a simulação em escoamentos trifásicos em domínios unidimensional. O esquema NonStandard foi considerado mais eficiente nos problemas abordados, uma vez que sua versão bidimensional mostrou-se satisfatória na captura de ondas de choque em escoamentos bifásicos em meios porosos.

Anomalías del perfil vertical de temperatura del punto fijo Paita como indicador de la propagación de Ondas Kelvin

La propagación frecuente de ondas Kelvin de hundimiento o “downwelling” atrapadas a la costa, suele caracterizar la ocurrencia de El Niño costero frente al Perú. Estas ondas causan la elevación del nivel del mar y se asocian a la profundización de la estructura vertical sub-superficial de la columna de agua, influenciando en la fertilidad del afloramiento costero. En el presente estudio se describe la variabilidad mensual de la estructura vertical de la columna de agua frente a la costa de Paita-Piura y se comparan con anomalías del nivel del mar frente a Galápagos y en la costa norte del país. Para tal propósito se calculó una climatología con la base de datos histórica de temperatura del punto fijo de Paita, puesta a disposición por el Monterey Bay Aquarium Research Institute (MBARI), para el periodo 1994-2010. Luego de la remoción de datos extremos dudosos, se realizó una interpolación vertical de los datos cada 10 m y una climatología de los datos a frecuencia mensual. La serie de tiempo de anomalía de temperatura muestra una gran consistencia con el arribo de ondas Kelvin a las costa de Sudamérica, por lo cual su monitoreo es de gran utilidad para la alerta temprana de El Niño.

Estudio de las Telecomunicaciones en Canarias : un enfoque distinto para la unidad didáctica de ondas en tercero de BUP.

Este trabajo va a ser una primera toma de contacto con los preconceptos en los temas de ondas y en otros aspectos de la Física y Tecnología actuales. Las ideas expuestas en el aula y en el laboratorio, se completarán con visitas a centros de interés, donde se les mostrarán los aspectos más importantes de la Tecnología en Telecomunicaciones. Aplicado a 145 alumnos de tercero de BUP del Instituto Lucas Martín Espino, de Icod de los Vinos, Tenerife. Parece que se han logrado los objetivos propuestos y otros no previstos, como la colaboración del Seminario de Ciencias Naturales. Se observa que la inclusión de estos temas es tan importante en Física como en otras asignaturas, pues se darán a lo largo de toda la carrera de Ciencias.

Física. 'Física'.

La propuesta se divide en seis módulos. El primero gira entorno a la cinemática de la partícula. El segundo gira entorno a la dinámica de la partícula. El tercero gira entorno a la corriente contínua. El cuarto habla de la ampliación de cinemática y dinámica. El quinto habla del campo gravitatorio y eléctrico. Y el sexto habla del electromagnetismo y las ondas.

Ones i vibracions. 'Ondas y vibraciones'.

Crédito común para el área de Física del Bachillerato Científico e Industrial. Se centra en el tema de las ondas mecánicas y la luz. Tiene como característica que no se usan funciones trigonométricas y se utiliza un método cualitativo en el análisis de las funciones. Se insiste en los fenómenos de interferencia y difracción. Además del diseño del crédito, se incluye todo el material de soporte de las actividades de aprendizaje propuestas. Éstas tienen una presencia constante y exhaustiva y están muy ligadas a las exposiciones teóricas y a las aplicaciones numéricas.

In situ (enciclopèdia audiovisual de les ciències i les tècniques) : ones i vibracions. 'In situ (enciclopedia audiovisual de las ciencias y las técnicas) : ondas y vibraciones'.

Este vídeo forma parte de la Enciclopedia Audiovisual de las Ciencias y las Técnicas, y se estructura en capítulos de cuatro minutos. Cada capítulo expone el estudio de un objeto o fenómeno científico y propone: recordatorios, definiciones, exploraciones para entender mejor un funcionamiento, animaciones para representar fenómenos complejos, descubrimientos y aplicaciones y puntos que remiten a otros capítulos de la enciclopedia directamente relacionados con el tema que se trata. Los capítulos incluidos en este volumen son: la cámara fotográfica; la luz de colores; la propagación de la luz; el láser; las ondas electromagnéticas; los rayos X y los rayos gamma; el sónar; el radar; las ondas sonoras; la guitarra; el micrófono; el altavoz; la modulación y la frecuencia, y, las antenas.

La reducción funcional en la justificación de la adiabaticidad de las ondas sonoras.

Resumen tomado de la publicación. Anexo con ejemplo gráfico

Concepciones de estudiantes y profesores acerca de la energía de las ondas.

Resumen tomado de la revista

Ondas estacionarias en una cuerda.

Resumen tomado de la publicación

¿El cambio de imagen sobre la ciencia conlleva una transformación de la enseñanza de la física? : un obstáculo en la evolución de la práctica profesional.

Resumen tomado de la publicación