CURSO:FUNDAMENTOS DE INSTRUMENTACIÓN ASTRONÓMICA
TRADUCCIÓN:FUNDAMENTS OF ASTRONOMICAL INSTRUMENTATION
SIGLA:IEE3864
CREDITOS:10
MODULOS:02
CARÁCTER:OPTATIVO
TIPO: CÁTEDRA
CALIFICACIÓN: ESTÁNDAR
PALABRAS CLAVE:INSTRUMENTACION, OPTICA, ASTRONOMIA 
NIVEL FORMATIVO: MAGISTER


I. DESCRIPCION

El curso abordará conceptos fundamentales de instrumentación, en particular los fundamentos de óptica y detección de la radiación electromagnética en la banda visual,  infrarroja y radio con particular atención a las aplicaciones en 
astronomía. Se presentarán las tipologías fundamentales de instrumentos astronómicos, su propósito y  funcionamiento. Se examinarán algunos fundamentos de astronomía indispensables para la comprensión de la instrumentación. El curso 
está dirigido a estudiantes que  tengan un interés amplio en la instrumentación científica y su aplicación a la astronomía.


II. OBJETIVOS

Al finalizar el curso el alumno será capaz de:

1. Reconocer los componentes fundamentales de un instrumento para observación astronómica
2. Entender su funcionamiento, características técnicas y capacidades
3. Realizar un diseño preliminar de un instrumento astronómico
4. Programar y realizar una observación
5. Los alumnos de distintas áreas (ingeniería, astronomía y física) habrán adquirido el lenguaje y conocimientos que les permitirán trabajar en conjunto.


III. CONTENIDOS

1. Introducción
1.1. Astronomía y observaciones astronómicas.
1.2. Espectro electromagnético.

2. Óptica
2.1. Fundamentos de óptica geométrica.
2.2. Elementos ópticos simple
2.2.1. Espejos
2.2.2. Lentes sutiles
2.2.3. Prismas
2.3. Aberraciones
2.4. Telescopios
2.5. Calidad de la imagen
2.5.1. Óptica activa
2.6. Fundamentos de óptica ondulatoria
2.7. Difracción
2.7.1. Retículos de difracción
2.8. Fundamentos de óptica de Fourier

3. Detección de la radiación
3.1. Rango ultravioleta - visible: Detectores CCD (Charge Coupled Device)
3.2. Rango infrarrojo
3.2.1. Detectores híbridos y bolómetros
3.3. Rango submilimétrico - Radio
3.3.1. Detectores heterodina
3.4. Parámetros fundamentales de los detectores
3.4.1. Eficiencia cuántica
3.4.2. Línearidad
3.4.3. Ruido

4. Observaciones e instrumentos astronómicos
4.1. Imágenes y cámaras
4.2. Óptica adaptativa
4.3. Espectrógrafos y espectroscopia
4.4. Magnitud límite
4.5. Técnicas de espestroscopia multi-objeto
4.5.1. MOS (Multi Object Spectroscopy)
4.5.2. IFU (Integral Field Spectroscopy)
4.6. Fundamentos de Criogenia: Operación de instrumentos a bajas temperaturas


IV. METODOLOGIA

Módulos semanales:

El curso se realiza utilizando metodologías de enseñanza centradas en el alumno que permitan a los estudiantes desarrollar las competencias definidas en los objetivos del curso.
Este curso está diseñado de forma tal que el alumno dedique al estudio personal un promedio de 7 hrs. a la semana.

Los alumnos de Magíster y/o Doctorado que realicen este curso tendrán al menos una actividad en la que deban demostrar competencias que caracterizan a un estudiante de posgrado.


V. EVALUACION

Las evaluaciones pueden ser por medio de pruebas, proyectos y/o tareas.


VI. BIBLIOGRAFIA

Mínima
Hecht, Eugene Optics, Addison Wesley, San Francisco, 2002.
Mc Lean, Ian S. Electronic imaging in astronomy: Detectors and Instrumentation. 2nd edition, Springer 2008.
Rieke, George H. Detection of light: from the ultraviolet to the submillimiter. Cambridge University Press, 2003.
Jenkins & White Fundamentals of Optics by, 4th edition, MacGraw Hill 2001.


PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE
ESCUELA DE INGENIERÍA / ABRIL 2021