Láseres  en  Química

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DEPARTAMENTO PROFESOR/ES
QUÍMICA María del Pilar Puyuelo García   (Responsable)
TITULACIONES EN LAS QUE SE IMPARTE LA ASIGNATURA
Titulación Carácter Curso Semestre Créditos Guía Docente
Grado en Química Optativa 4 Primer Semestre 4,5 pdf
CONTEXTO

El láser es considerado como uno de los descubrimientos tecnológicos más importantes de la segunda mitad del siglo XX y así fue reconocido inmediatamente después de su descubrimiento con el galardón del Premio Nobel de Física en 1961 a C. H. Townes, N. Basov y A. Prokhorov por sus trabajos sobre los principios de funcionamiento del láser y, más tarde, con el Premio Nobel en 1981 a A. Schawlow, N.Bloemberger y K. M. Siegbahn por el desarrollo de la espectroscopía láser. Diversos premios Nobelmás recientes están vinculados estrechamente con aplicaciones de los láseres en la Química, tales como los concedidos a A. Zewail (1999, femtoquímica), K. Tanaka (2002, desorción/ionizaciónláser), Chu, Cohen-Tannoudji y Phillips (1997, enfriamiento de átomos por láser), Hänsch y Hall(2005, espectroscopía láser de alta precisión), entre otros.

El láser ha revolucionado muchas ramas de la Ciencia y Tecnología y esta revolución es particularmente evidente en Qímica donde el láser se ha convertido en una de las herramientas esenciales. La Química es la disciplina científica que estudia la materia y su transformación y, precisamente, en estas dos áreas es donde el laser y la tecnología láser son cruciales.

En esta asignatura se introducirán conceptos básicos de la emisión láser, y se revisarán algunos de los tipos de láseres más utilizados. A continuación se estudiarán algunas de las aplicaciones de los láseres en Química, por ejemplo, en Espectroscopia ó en Fotoquímica.
COMPETENCIAS
COMPETENCIAS GENERALES:
CONOCIMIENTO.


A1. Conocimiento de la terminología química, nomenclatura, convenios y unidades.
A3. Conocimiento de las características de los diferentes estados de la materia y los modelos teóricos empleados para describirlos.
A5. Conocimiento de los principios de termodinámica y los fundamentos de la cinética y sus aplicaciones en Química. A6. Conocimiento de los principios de la química cuántica y su aplicación a la descripción de la estructura atómica y molecular.
A9. Conocimiento de las principales técnicas de caracterización estructural.
A13. Conocimiento de la relación entre propiedades macroscópicas y propiedades de átomos y moléculas individuales:
incluyendo macromoléculas (naturales y sintéticas), polímeros, coloides y otros materiales.


HABILIDADES Y DESTREZAS.


B1. Demostración del conocimiento y comprensión de los hechos esenciales, conceptos, principios y teorías relacionadas
con las áreas de la Química.
B2. Resolución de problemas cualitativos y cuantitativos según modelos previamente desarrollados.
B3. Reconocimiento y análisis de nuevos problemas y planteamiento de estrategias para solucionarlos. B4. Evaluación, interpretación y síntesis de datos e información química.
B5 Valoración de los riesgos en el uso de sustancias químicas y procedimientos de laboratorio.
B6. Manipulación, con seguridad, de las sustancias químicas y los procedimientos correctos de gestión de residuos.
B7. Realización de procedimientos estándares de laboratorios implicados en trabajos analíticos y sintéticos, en relación con sistemas orgánicos e inorgánicos.
B8. Manejo de la instrumentación química estándar que se utiliza para investigaciones estructurales y separaciones.
B9. Interpretación de los datos procedentes de observaciones y medidas en el laboratorio en términos de su significación y de las teorías que la sustentan.
B10. Procesamiento e informatización de datos químicos.
B11. Reconocimiento e implementación de buenas prácticas científicas de medida y experimentación.
B12. Demostración de habilidades para presentar material científico y argumentos de forma escrita y oral a una audiencia informada.
B13. Reconocimiento y valoración de los procesos químicos en la vida diaria. B14. Capacidad para relacionar la Química con otras disciplinas.

TRANSVERSALES.

C1. Capacidad de análisis y síntesis.
C2. Capacidad de organización y planificación. C3. Comunicación oral y escrita.
C4. Comprensión de textos escritos en una segunda lengua relacionados con la propia especialidad
C5. Uso de tecnologías de información y comunicación. C6. Resolución de problemas
C8. Trabajo en equipo. C10. Razonamiento crítico C11 Compromiso ético.
C12. Aprendizaje autónomo.



TEMARIO


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TEMA 1. Fundamentos del láser.
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Interacción radiación-materia. Principios físicos del láser. Inversión de población. Cavidad resonante y modos característicos. Ganancia. Propiedades de la emisión láser.
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TEMA 2. Tipos de láseres.
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Tipos de láseres. Láseres de gas. Láseres de estado sólido. Láseres de semiconductores. Láseres de colorante. Láseres continuos y pulsados.
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TEMA 3. Aplicaciones de los láseres en Química.
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Espectroscopía láser. Fotoquímica con láser. Espectroscopia láser en el estudio de la cinética y dinámica de reacciones químicas. Láseres y materiales
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PRÁCTICAS DE LABORATORIO: Experimentación en el laboratorio de Química Física y en el laboratorio de Láseres. Prácticas de láseres y óptica, y aplicaciones en Química.