Efecto de las demostraciones prácticas en la motivación del estudiante de años iniciales de las carreras de Ingeniería Agronómica y Forestal para el estudio de Ciencias Básicas

Resulta dificultoso para el alumno que recién se inicia comprender la utilidad del conocimiento de las Ciencias Básicas y más aún su potencial aplicación. Numerosos factores incidirían en ello: desconocimiento de los contenidos de las asignaturas aplicadas, falta de motivaciones al estudio de la carrera sin una visión ingenieril, entre otros. Un caso particular se presenta con Física Aplicada, donde los alumnos se encuentran con la resolución de problemas y algoritmos matemáticos que son difíciles de visualizar como aplicables en su desarrollo dentro de la carrera. Para mitigar esto, desde 2008 se implementó un taller en el que se hacen demostraciones prácticas a partir de contenidos teóricos-experimentales que incluyen simulaciones computacionales y demostraciones experimentales que abordan temas de óptica aplicados a problemáticas agronómicas y cotidianas. Encuestas realizadas a los alumnos revelan un alto grado de interés y compromiso por parte de estos con el taller. La inclusión de experiencias de laboratorio y simulaciones resultaron ser de importancia para el entendimiento de los conceptos expuestos. En definitiva, las aplicaciones agronómicas de la física, y la óptica en particular, han sido de interés y utilidad para los alumnos, tanto que, más del 90 % consideran que el taller debe seguir implementándose

Analytical description of optical vortices generated by discretized vortex-producing lenses

In this article, a general analytical treatment (any topological charge - any number of discretization levels) for the diffraction of a Gaussian beam through a discretized vortex-producing lens is presented. In the proposal, the field is expressed as a sum of Kummer beams with different amplitudes and topological charges, which are focalized at different planes on the propagation axis. Likewise, it is demonstrated that characteristics of diffracted light can be modified by tuning the parameters of the setup. Vortex lines are analyzed to understand the internal mechanism of measurable topological charges that appear in specific planes, apparently violating topological charge conservation. Conservation of the topological charge is verified and theoretical predictions are supported by experiments.Fil: Rumi, Gonzalo Agustín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Actis, Daniel Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Amaya Robayo, Dafne Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Gomez, Jorge A.. Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid; ColombiaFil: Rueda, Edgar. Universidad de Antioquia; ColombiaFil: Lencina, Alberto Germán. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires; Argentin

Analytical description of optical vortices generated by discretized vortex-producing lenses

In this article, a general analytical treatment (any topological charge - any number of discretization levels) for the diffraction of a Gaussian beam through a discretized vortex-producing lens is presented. In the proposal, the field is expressed as a sum of Kummer beams with different amplitudes and topological charges, which are focalized at different planes on the propagation axis. Likewise, it is demonstrated that characteristics of diffracted light can be modified by tuning the parameters of the setup. Vortex lines are analyzed to understand the internal mechanism of measurable topological charges that appear in specific planes, apparently violating topological charge conservation. Conservation of the topological charge is verified and theoretical predictions are supported by experiments.Facultad de Ciencias ExactasCentro de Investigaciones Óptica

Efecto de las demostraciones prácticas en la motivación del estudiante de años iniciales de las carreras de Ingeniería Agronómica y Forestal para el estudio de Ciencias Básicas : Caso: Física Aplicada

Resulta dificultoso para el alumno que recién se inicia comprender la utilidad del conocimiento de las Ciencias Básicas y más aún su potencial aplicación. Numerosos factores incidirían en ello: desconocimiento de los contenidos de las asignaturas aplicadas, falta de motivaciones al estudio de la carrera sin una visión ingenieril, entre otros. Un caso particular se presenta con Física Aplicada, donde los alumnos se encuentran con la resolución de problemas y algoritmos matemáticos que son difíciles de visualizar como aplicables en su desarrollo dentro de la carrera. Para mitigar esto, desde 2008 se implementó un taller en el que se hacen demostraciones prácticas a partir de contenidos teóricos-experimentales que incluyen simulaciones computacionales y demostraciones experimentales que abordan temas de óptica aplicados a problemáticas agronómicas y cotidianas. Encuestas realizadas a los alumnos revelan un alto grado de interés y compromiso por parte de estos con el taller. La inclusión de experiencias de laboratorio y simulaciones resultaron ser de importancia para el entendimiento de los conceptos expuestos. En definitiva, las aplicaciones agronómicas de la física, y la óptica en particular, han sido de interés y utilidad para los alumnos, tanto que, más del 90 % consideran que el taller debe seguir implementándose.Eje temático 1: Problemáticas y alternativas de mejora de la enseñanza b - Las estrategias de admisión e inclusión en el ingreso y los primeros añosFacultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Maximum discrimination index: a tool for land cover identification

This work presents an adaptable index that is applied to a pair of covers to be discriminated. Its adaptability relies on the procedure to determine the numerical value of the wavelengths or bands involved: the maximization of an operator based on the geometric mean of squared differences. This index is applied to the particular case of discrimination of wheat from ryegrass in different phenological stages. The maximum discrimination index outperforms other indices such as the normalized difference vegetation index, advanced normalized vegetation index and normalized difference greenness index. Its efficacy of discrimination is characterized and compared with the normalized difference greenness index (the second with better performance). It is observed that the proposed index has a more predictable behavior and reaches a discrimination accuracy as high as 95.5%. The maximum discrimination index could be adjusted to different covers and employed as a tool for discrimination. Spectral signatures coming from any platform: field, aerial or satellite, can be handled.Fil: Lencina, Alberto Germán. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Laboratorio de Análisis de Suelos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Weber, Christian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentin

Limits of the paraxial approximation in laser beams

The validity of the paraxial approximation for laser beams in free space is studied via an integral criterion based on the propagation invariants of Helmholtz and paraxial wave equations. This approach allows one to determine the paraxial limit for beams with nondefined spot size and for beams described by more parameters in addition to typical longitudinal wavelength and transverse waist. As examples, the paraxiality of higher-order Hermite, Laguerre, and Bessel–Gaussian beams was completely determined. This method could be extended to nonlinear optics and Bose condensates.Fil: Vaveliuk, Pablo. Universidade Estadual de Feira de Santana; Brasil. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Ruiz, Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Lencina, Alberto Germán. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentin

Caustic beams from unusual powers of the spectral phase

Caustic optical beams arising from a spectral phase whose power lies in an unusual range of values less than two are presented. Unlike what happens for conventional phase powers greater than two, it is feasible to generate caustic structures having properties that do not follow the established sorting. For instance, an asymptotic cusp caustic beam having a cusp point at infinity is demonstrated. For the sake of completeness, the caustic beam properties are analyzed within the whole real range of the phase power. Accurate behavior rules between the symmetries of the beam spectral phase and its intensity distribution are found. These findings strengthen the fundamentals and engineering on caustic beams in diverse optical and physical branches.Fil: Vaveliuk, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Lencina, Alberto Germán. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Laboratorio de Análisis de Suelos; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Martínez Matos, Óscar. Universidad Complutense de Madrid; Españ

Symmetric Airy beams

In this Letter a new class of light beam arisen from the symmetrization of the spectral cubic phase of an Airy beam is presented. The symmetric Airy beam exhibits peculiar features. It propagates at initial stages with a single central lobe that autofocuses and then collapses immediately behind the autofocus. Then, the beam splits into two specular off-axis parabolic lobes like those corresponding to two Airy beams accelerating in opposite directions. Its features are analyzed and compared to other kinds of autofocusing beams; the superposition of two conventional Airy beams having opposite accelerations (in rectangular coordinates) and also to the recently demonstrated circular Airy beam (in cylindrical coordinates). The generation of a symmetric Airy beam is experimentally demonstrated as well. Besides, based on its main features, some possible applications are also discussed

Generation of optical vortices by using binary vortex producing lenses

Experimental high-quality optical vortices of different topological charges are generated by using a vortex producing lens with two phase levels. In our setup, the lens is displayed on a liquid-crystal spatial light modulator that only attains phase modulation of around 1.2π. This achievement opens the real possibility of creating high-quality optical vortices with devices of very low phase modulation capacity. The experimental setup is fully described, and the considerations to set the optimal parameters to obtain high-quality optical vortices are discussed and experimentally established. The phase and intensity of the optical vortices are recovered. The phase is obtained through a phase-shifting method that is directly programmed onto the modulator avoiding any class of mechanical displacement. © 2015 Optical Society of America.Fil: Londoño, N.. Universidad de Antioquia; ColombiaFil: Rueda, E.. Universidad de Antioquia; ColombiaFil: Gómez, J. A.. Politécnico Colombiano Jaime Isaza Cadavid; ColombiaFil: Lencina, Alberto Germán. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas; Argentin

One dimensional speckle fields generated by three phase level diffusers

Speckle patterns have usually been obtained by using ground glass as random diffusers. Liquid-crystal spatial light modulators have opened the possibility of engineering tailored speckle fields obtained from designed diffusers. In this work, one-dimensional Gaussian speckle fields with fully controllable features are generated. By employing a low-cost liquid-crystal spatial light modulator, one-dimensional three phase level diffusers are implemented. These diffusers make it possible to control average intensity distribution and statistical independence among the generated patterns. The average speckle size is governed by an external slit pupil. A theoretical model to describe the generated speckle patterns is developed. Experimental and theoretical results confirming the generation of one-dimensional speckle fields are presented. Some possible applications of these speckles, such as atom trapping and super-resolution imaging, are briefly envisaged.Fil: Cabezas, L.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Amaya Robayo, Dafne Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Bolognini, Nestor Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigaciones Opticas (i); Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Lencina, Alberto Germán. Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Física; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentin