Fotónica para Engenharia Biomédica
Objetivos
-Conhecer as diferentes técnicas fotónicas mais aplicadas e relevantes para a engenharia biomédica e física médica e o que as distingue entre si.
-Compreender os processos fundamentais associados às técnicas mais relevantes.
-Ser capaz de analisar os riscos e vantagens de cada técnica a aplicar em situações específicas.
-Ter capacidade para desenvolver e introduzir inovação em técnicas atuais. -Integrado(a) numa equipa, ser capaz de propor soluções e técnicas fotónicas alternativas.
Caracterização geral
Código
12582
Créditos
3.0
Professor responsável
Dawei Liang
Horas
Semanais - 3
Totais - 39
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
Conhecimentos em Óptica Geral.
Bibliografia
Spectrometric Identification of Organic CompoundsRobert M. Silverstein, Francis X. Webster, David Kiemle, Wiley, 03/01/2005
Biomedical Photonics Handbook, Tuan Vo-Dinh, CRC Press, 2003
Solar-Pumped Solid-State Laser Theory (Book Chapter)
Dawei Liang
https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-031-24785-9_3
Método de ensino
A Unidade Curricular está organizada em aulas teóricas, de duas horas semanais, em que serão expostos os assuntos do programa do curso, incluindo exemplos, aplicações e resolução de problemas ; aulas práticas, de laboratório de uma hora semanal aulas de laboratório onde são realizadas atividades experiências.
Método de avaliação
A disciplina vai funcionar com três professores a leccionarem três capítulos.
Podem consultar no Clip "programa".
Serão realizados três testes.
A nota final é a média dos três testes.
Não há nota mínima em cada um dos testes.
Para serem aprovados a média dos três testes deve ser obrigatoriamente maior ou igual a 9.5 valores.
Há frequência à disciplina: frequência às P de pelo menos 2/3.
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Métodos de Avaliação detalhe
A avaliação em “Fotónica para Engenharia Biomédica" enquadra-se no tipo Avaliação Contínua numa escala de 0 a 20 valores.
Componente Teórica:
Haverá apenas um exame final (sobre todas as teorias aprendidas) no final do semestre, resultando na classificação da componente teórica (NT).
Todas as classificações serão arredondadas às décimas.
Os estudantes que obtenham uma classificação NT igual ou superior a 9,5 valores obtêm aprovação na componente teórica.
Nos testes e no Exame, poderá ser permitida a utilização de máquinas de calcular não programáveis.
Componente Prática
A participação ativa em, pelo menos, 2/3 das aulas de laboratório é obrigatória. Não serão aceites justificações para eventuais ausências às aulas teórico-práticas. Os estudantes devem gerir a possibilidade de poderem não comparecer a 1/3 das aulas de forma a poderem utilizar essas faltas para eventuais compromissos ou situações imponderáveis, incluindo situações pontuais de doença.
Nas aulas de laboratório, os estudantes realizarão Trabalhos Laboratoriais (TL) dos quais realizarão relatórios aos quais será atribuída uma classificação (NTL) arredonda às unidades.
A Classificação da componente prática (NP) corresponderá à média das classificações obtidas nos relatórios das atividades experimentais.
Os estudantes que obtenham uma média classificação dos relatóris NP igual ou superior a 9,5 valores obtêm aprovação na componente prática.
Frequência
Os estudantes que tenham aprovação na componente prática e que participem no número mínimo de aulas exigido, obtêm frequência à unidade curricular.
A frequência obtida nos dois anos lectivos anteriores é válida no corrente ano letivo.
Classificação Final
A classificação final dos estudantes é o resultado das seguintes ponderações aproximado às unidades:
- NT vale 70%;
- NP vale 30%
Conteúdo
Parte 1: Espectroscopia para Biomédica
Prof Paulo Ribeiro
Introdução: Luz e matéria
Princípios da espectroscopia óptica
Espectroscopia óptica de visível
Espectroscopia de infravermelho
Espectroscopias de fluorescência e Raman.
Instrumentação
Part 2: Lasers para Biomédica
Prof. Dawei Liang
Propriedades da radiação laser, Fotões, Lei de Planck. Emissão espontânea, Absorção e emissão estimulada, Coeficientes de Einstein, Ganho de laser, Secção eficaz de laser, Equação da taxa de laser, Condição do limiar para oscilação de laser, Equação da taxa envolvendo a cavidade de ressonância, Calculação de densidade de fotões de laser, Rácio de concentração solar, Eficiência de laser, Cálculo analítico de potência de saída de laser.