Maestría en Física

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Análisis de aguas de producción mediante la combinación de las técnicas ionización y generación de spray en papel (IPS) y espectroscopia de plasma inducido por láser (LIBS)
(Universidad Industrial de Santander, 2022-09-20) Carreño Barrera, Carlos Albeiro; Hernández, Rafael Cabanzo; Carreño Díaz, Luz Ángela; Padilla Rueda, Diana Johanna
Las aguas de producción contienen altas concentraciones de sales y otros compuestos, por eso es importante tener una técnica capaz de analizar muestras líquidas a altas concentraciones sin ninguna o mínima preparación de la muestra. Se estudió experimentalmente la atomización electrostática en papel conocida como Ionización y generación de Spray en papel (IPS) de salmueras y su aplicación en la producción de microgotas que son excitadas a través del acople de IPS con la técnica Espectroscopia de Plasma Inducido por Láser (LIBS), para obtener el análisis cuantitativo de estas soluciones. La técnica (IPS) permitió eliminar las dificultades asociadas a la interacción del pulso láser con la muestra líquida y la técnica LIBS aporto ventajas únicas como la capacidad de realizar mediciones rápidas, in situ, para hacer un análisis cuantitativo de aguas de producción. Mediante el acople de estas dos técnicas, LIBS- IPS, se realizó el análisis cuantitativo de aguas de producción, orina y suero sanguíneo de los elementos: Na, K, Mg y Ca. El análisis cuantitativo se realizó construyendo curvas de calibración de soluciones preparadas a partir de diferentes sales. Se obtuvieron las concentraciones con errores de entre en 0.03 al 10% en la mayoría de los análisis cuantitativos, y sin ninguna preparación previa de las muestras.
Analisis de la variacion del espesor de objetos de fase por interferometrias de desplazamiento lateral y de barrido con luz policromatica
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Altamar Mercado, Hernando; Plata Gómez, Arturo
En este trabajo se hace el análisis de la variación del espesor de objetos de fase, mediante las técnicas interferométricas de desplazamiento lateral y de barrido con iluminación policromática transmitida. Se utiliza un sistema óptico compuesto por un microscopio de interferencia PERAVAL interphako Carl-Zeiss al que se le acopla una cámara CCD monocromática controlada mediante un software diseñado para la adquisición de imágenes. El microscopio de interferencia se calibra previamente, tanto en su campo de observación, como en sus mecanismos interferométricos y de desplazamiento lateral, para luego obtener imágenes interferométricas correspondientes a objetos de fase a través de los cuales se hace propagar un haz luminoso. Se implementa el procedimiento interferométrico de barrido para variar el estado de interferencia. Este proceso se efectúa con la rotación, a través del software, de un motor paso a paso con el cual se desplaza una cuña delgada de vidrio. El desplazamiento de la cuña es perpendicular al eje óptico de uno de los brazos de un interferómetro Mach-Zehnder incorporado al microscopio. Se aprovecha la propiedad que se presenta en la intensidad de un interferograma con luz policromática. Esta propiedad está basada en la presencia de un máximo absoluto, 13 bien localizado, de la función envolvente en la función de autocorrelación. La posición del máximo de la función de autocorrelación, se encuentra con un algoritmo de optimización, basado en el método Levenberg-Marquardt. Este proceso se realiza para un arreglo rectangular de puntos ([_x000F_\) de las imágenes de los objetos bajo estudio. La posición del máximo de la función de autocorrelación presenta información de la variación o gradiente de espesor en la dirección del desplazamiento lateral. Finalmente, se presenta un algoritmo para aproximar, por funciones B-spline, el espesor de los objetos a partir del gradiente encontrado anteriormente
Análisis de modelos inflacionarios con campos vectoriales mediante el uso de sistemas dinámicos
(Universidad Industrial de Santander, 2015) Rodríguez Ruiz, Jose Fernando; Rodríguez García, Tenzón
Inflación con un campo escalar provee una solución a los problemas de horizonte, de planitud y de reliquias no deseadas. Las perturbaciones cuánticas del campo ', junto con la dinámica inflacionaria, proveen un mecanismo para generar la estructura a gran escala observada en el Universo. Sin embargo, este modelo presenta perturbaciones estadísticamente isótropas y, por consiguiente, no puede explicar la posible existencia de una dirección privilegiada en la radiación cósmica de fondo. Para responder a la posible existencia de expansión anisótropa y anisotropía estadística en la radiación cósmica de fondo, se plantean modelos cosmológicos que involucran campos vectoriales. Las ecuaciones dinámicas que gobiernan el mecanismo inflacionario son ecuaciones no lineales de segundo orden, lo cual provoca que el estudio de éstas sea complicado. Una alternativa para evadir esta dificultad consiste en tratar el sistema de ecuaciones como un sistema dinámico, en especial, estudiando el significado físico de los atractores. En este trabajo se presentan varios modelos cosmológicos que buscan generar un período inflacionario y explicar la posible existencia de una dirección preferida. Para este fin, se plantea una acción efectiva en la que se fija un gauge covariante y se estudian las implicaciones dinámicas del término que fija el gauge en esta acción. Más exactamente, se investigan en este trabajo algunos modelos mediante el uso de técnicas analíticas, numéricas y de sistemas dinámicos, verificando que existe un periodo inflacionario inducido por el término que fija el gauge, los cuales solucionan los problemas clásicos de la cosmología estándar y que generan montos de expansión anisótropa en concordancia con las observaciones.
Análisis espectral de una descarga híbrida y modificación superficial de aceros 1010, 1020 y 1045
(Universidad Industrial de Santander, 2013) Parada Becerra, Fredy Fabian; Dugar-Zhabon, Valeriy Dondokovich; Cabanzo Hernández, Rafael
El reactor MOSMET (Modificador de Superficies Metálicas) es el resultado del desarrolló de una nueva tecnología en el tratamiento de superficies sólidas, especialmente aceros, los cuáles son sometidos a descargas combinadas de arco eléctrico y de alto voltaje a bajas presiones. Esta nueva tecnología está basada en el sistema de alto voltaje del equipo JUPITER (Joint Universal Plasma and ión Technologies Experimental Reactor) y un nuevo sistema de evaporización de metales mediante la generación de una descarga de arco eléctrico. Se describe el sistema experimental para la producción artificial de estructuras nanolaminadas a través del evaporador de arco eléctrico mediante la circulación de manchas catódicas sobre la superficie del cátodo que son controladas magnéticamente. Se discuten las principales características del arco eléctrico en vacío como una fuente de vapor metálico de composición modulada en el tiempo y se presentan algunas carácterísticas de los recubrimientos de múltiples capas obtenidos para el caso de estructuras de Ti/TiB. Por primera vez se hace una observación del espectro óptico emitido por una descarga híbrida (arco eléctrico y alto voltaje a bajas presiones) en el reactor MOSMET en una atmosfera controlada de titanio, el estudio realizado muestra que para medidas realizadas al interior de la cámara de descargas se obtiene una temperatura del orden de T = 7127 + / — 200k. Por otra parte, el estudio realizado a través de la ventana de zafiro (medida al exterior de la cámara) muestra que la temperatura generada es del orden de T = 7574 + / — 200k.
Análisis teórico-experimental de un haz con momento angular orbital entero y no entero
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Acevedo Cáceres, Cristian Hernando; Torres Moreno, Yesid
La electrodinámica ha identificado de manera diferenciada el momento angular orbital spín y el momento angular orbital de la luz, MAO. El MAO de la luz está relacionado con la fase helicoidal en los frentes de onda propagándose en un medio. En condiciones experimentales para generar y analizar el MAO se utilizan hologramas en forma de tenedor generados por computador. Estos hologramas imponen a la onda incidente un factor de fase necesario para generar y analizar el MAO. La presencia del MAO entero y no entero es detectada a través de las figuras en intensidad formadas por la luz difractada por el holograma. En este trabajo las formas de la intensidad formadas y sus correspondientes radios son encontrados para un haz con MAO entero a partir de la teoría de la difracción de Fresnel-Kirchhoff en campo lejano para un haz láser incidente en el modo fundamental TEM00 además se prueba que la intensidad de un haz con MAO no entero es una compleja estructura de órdenes con MAO entero de acuerdo a la teoría cuántica. Teoría y resultados experimentales validan las condiciones teóricas de propagación de un haz láser de longitud de onda 532 nm con MAO entero en el primer order de difracción y Mao no entero. Estos haces son generados con un modulador espacial de luz SLM. También se examina la estructura experimental de fase de un Haz con MAO entero y no entero por interferencia.
Aproximación digital a la profundidad de campo extendida en sistemas formadores de imágenes : aplicaciones en metrología
(Universidad Industrial de Santander, 2010) Contreras Pico, Carlos Ricardo; Meneses Fonseca, Jaime Enrique
Se desarrolló una técnica que permite extender la profundidad de campo de un sistema formador de imágenes no tele-céntrico; la técnica se basa en el método de fusión de imágenes de Tenengrad. En los métodos clásicos de fusión de imágenes se considera que un píxel específico de estudio está ubicado en la misma posición para todas las imágenes adquiridas por el sistema óptico implementado, por lo tanto se hace necesario que éste sea completamente telecéntrico. Cuando el sistema óptico que se usa no es tele-céntrico se debe tenar en cuenta el cambio de la posición del píxel específico de estudio en el conjunto de imágenes adquiridas. La técnica desarrollada tiene en cuenta este cambio para obtener la imagen compuesta en la cual aparecen enfocados todos los puntos del objeto de estudio. En primera instancia se simuló la adquisición de imágenes a través de un sistema no tele-céntrico con características específicas con el objetivo de evaluar el desempeño de la técnica desarrollada y se mostró la viabilidad de la misma. En segunda instancia se evaluó experimentalmente el desempeño de la técnica desarrollada usando imágenes adquiridas por un sistema no tele-céntrico y se mostró que ésta permite extender la profundidad de campo del mismo. Se muestran los resultados obtenidos con la técnica desarrollada (la cual se basa en el método de Tenengrad) y que se denomina método modificado y los resultados obtenidos con el método clásico. Se muestra una comparación de los dos métodos y una discusión del desempeño de éstos.
Aproximación espacio-temporal para la media absoluta de la forma 3d de un objeto proyección de franjas
(Universidad Industrial de Santander, 2006) Pérez Guzmán, Zayra Milena; Meneses Fonseca, Jaime Enrique
El uso de proyección de franjas para obtener la topografía de un cuerpo es una técnica que ha sido ampliamente utilizada en aplicaciones industriales y médicas. Franjas paralelas son proyectadas sobre la superficie del objeto a estudiar, ya sea con un sistema convencional de proyección, utilizando una red de paso constante o utilizando patrones de interferencia. Esta técnica proporciona mapas de fase discontinuos, por lo que se hace necesario utilizar algoritmos de corrección de fase (unwrapping). Debido al procesamiento espacial, se propagan errores al identificarse puntos de discontinuidad erróneos causados por la presencia de ruido en regiones de fase mal calculadas. En este trabajo se presenta una metodología que permite calcular la fase continua absoluta de sistemas de franjas proyectados sobre la superficie de objetos que presentan discontinuidades y zonas aisladas. Para este tipo de objetos, el algoritmo clásico presenta errores en el cálculo de la fase relativa. Como alternativa se utilizó el método de corrección de fase temporal, que corrige sin recurrir a la información de píxeles vecinos, es decir zonas que presentan ruido no afectan puntos de fase válidos. De esta manera, objetos complicados pueden ser analizados sin inconvenientes ya que el algoritmo utiliza una suma secuencial de diferencias de fase.
Asimetría bariónica del universo a través de Leptogénesis
(Universidad Industrial de Santander, 2024-01-31) Cubides Pérez, Sergio Manuel; Rodríguez García, Yeinzon; Bernal Hernández, Nicolás; Jonez Pérez, Joel; Zapata Noreña, Óscar Alberto
A razón de las observaciones realizadas al fondo cósmico de microondas, CMB y, también, las medidas de las abundancias primordiales de elementos ligeros como el Helio, el Deuterio, el Tritio, etc., se presenta una asimetría entre materia y antimateria que está caracterizada mediante la razón barión a fotón η = (6;12 ± 0;04) × 10^(−10). Debido a lo anterior, surge la necesidad de dar explicación a esa asimetría bariónica a partir de una generación dinámica de ésta. Respuesta que surge de modelos que requieren el cumplimiento las condiciones de Sakharov. Sucede, especialmente, que el Modelo Estándar de la física de partículas carece de respuestas para justificar la presencia de éste fenómeno, por lo que se requiere de la construcción de modelos que vayan más allá del Modelo Estándar. Por otra parte, el carácter masivo de los neutrinos implica, también, extensiones o modificaciones al Modelo Estándar que permitan dar cuenta de esto. Dentro de esas modificaciones, éste trabajo se centró en el estudio del modelo de Seesaw Tipo I. Con ello se vio que examinar la naturaleza propia de los neutrinos lleva a la existencia de modelos que, a su vez, pueden también dar una explicación a la asimetría materia-antimateria del Universo, dado que estos generan asimetría leptónica (Leptogénesis) que finalmente se puede convertir en la asimetría bariónica observada, a través de los esfalerones electrodébiles.
Búsqueda de fuentes de astroparticulas en los datos de la colaboración lago
(Universidad Industrial de Santander, 2015) Sarmiento Cano, Christian Andrés; Nuñez, Luis Alberto; Asorey, Hernán Gonzalo
Uno de los objetivos de la colaboración LAGO, Latin American Giant Observatory, es la detección de fotones de alta energía usando detectores que se encuentren por encima de los 3500 m s.n.m. En este trabajo se uso los datos generados por la estación LAGO ubicada en el monte Chacaltaya a 5240 m s.n.m. en Bolovia en pro de buscar fuentes de astropartículas. La estación LAGO Chacaltaya se encuentra en operación continua desde el año 2008 y tiene un área de detección total de 10 m2 distribuida en tres detectores Cherenkov: 2 de 4 m2 y 1 de 2 m2. En este trabajo se uso los datos recolectados en el periodo 2010-2011 por ser estos los que mejor comportamiento presentan en cuanto a su adquisición. En este trabajo hemos desarrollado y aplicado varios métodos de análisis de datos para la búsqueda de señales transitorias y periódicas asociadas a fuentes de astropartículas. El primero de ellos, fue generado para la búsqueda de excesos en la tasa de conteo en periodos de tiempo cortos (segundos a minutos). Para el estudio de señales astrofísicas de alta energía asociadas a fenómenos transitorios, por ejemplo GRB, se usó el método de la ventana corrediza que permite hallar excesos en los datos por encima de 3σ en al menos dos detectores simultáneamente. Respecto a la búsqueda de señales periódicas, como por ejemplo los SGR o fuentes puntuales de emisión gamma, realizamos el método de apilamiento o sumatoria de archivos con el fin de minimizar el ruido y aumentar la señal. El resultado de la aplicación de estos métodos sobre los datos fue la selección de más de una centenas de archivos para el análisis transitorio y una cifra similar para el periódico. Estos archivos fueron estudiados uno a uno para corroborar que la señal observada fuese una señal física y no un error en los datos. El resultado de esta búsqueda fue dos potenciales candidatos a GRB que se han caracterizado plenamente en cuanto a su desarrollo temporal y la estimación de la energía del primario que pudo haberlo generado.
Campos de einstein-maxwell estacionarios axialmente simetricos
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Gutierrez Pineres, Antonio Calixto; Gonzalez Villegas, Guillermo Alfonso
Se estudia la obtención de soluciones exactas de las ecuaciones que describen el exterior de campos gravitacionales debidos a una fuente axialmente simétrica en rotación. Las ecuaciones son obtenidas llevando el conjunto de ecuaciones de Einstein-Maxwell (E-M) de su forma general al caso de campos estacionarios axialmente simétricos, utilizándose una métrica con tales características bajo el sistema de coordenadas de Weyl. El sustento central de los metodos utilizados para la obtención de soluciones, aquí estudiados, se basa en trabajos anteriormente desarrollados por F. Ernst y A. Papapetrou. Se hace referencia a estos metodos con los nombres de Formalismo de Ernst y Formalismo de Papapetrou, respectivamente. Ambos métodos se fundamentan en un algoritmo matemático que permite obtener soluciones exactas de las ecuaciones de electrovacío a partir de soluciones de vacío. Con el fin de dar claridad a la comprensión de los formalismos, se presentan algunos ejemplos de aplicación. En cuanto al formalismo de Papapetrou, se utilizan tres soluciones particulares de la ecuación de Laplace, asociadas a distribuciones simples de materia, para obtener soluciones de vacío que conlleven a soluciones de electrovacío descritas en coordenadas esferoidales prolatas y oblatas. Para el formalismo de Ernst, se presentan seis casos de soluciones de vací y elctrovacío, a partir de soluciones convenientes de la ecuación compleja de Ernst en el vacío. Los formalismos utilizados son de gran utilidad si se escogen adecuadamente parámetros y soluciones de la ecución de Laplace y de la ecuación compleja de Ernst en el vacío.
Campos gravitacionales estacionarios axialmente simetricos en coordenadas esferoidales generalizadas
(Universidad Industrial de Santander, 2004) Ramos Caro, Javier Fernando; Gonzalez Villegas, Guillermo Alfonso
Se presentan los formalismos de Papapetrou y Ernst como métodos de obtención de soluciones exactas de las ecuaciones de Einstein, para espacio-tiempos estacionarios con simetría axial. Se muestra de que forma, partiendo de ciertas soluciones estáticas relativamente simples, pueden ser generadas soluciones estacionarias de mayor complejidad. Estas, a su vez, sirven de base para generar otros resultados, siendo este el esquema para obtener nuevas expresiones que, posiblemente, representen campos gravitacionales reales. Se utiliza el sistema de las coordenadas esferoidales generalizadas (CEG), el cual contiene como casos particulares a las coordenadas esféricas, prolatas y oblatas. Cada solución generada por tales métodos y expresada en CEG incluye, por tanto, tres casos especiales correspondientes a cada uno de los sistemas coordenados mencionados anteriormente. Son estudiados los métodos de obtención de métricas tipo Papapetrou, Taub-NUT, Kerr, Kerr-NUT y Tomimatsu-Sato. Una de las conclusiones principales es la obtención de ciertas soluciones con asintoticidad plana y otras con asintoticidad curva, de posible interés físico. Se concluye también que la introducción del sistema CEG resulta ser de gran conveniencia e importancia. Su carácter generalizado y su estructura permiten, tanto una presentación unificada de las soluciones, como el adecuamiento de los métodos de generación abordados.
Caracterización de materiales con memoria de forma mediante microscopia de fuerza atómica
(Universidad Industrial de Santander, 2012) Mendoza Carreño, Edwin Fernando; Plata Gómez, Arturo
En este trabajo de investigación se caracterizó una aleación de níquel y titanio mediante la utilización de un microscopio de fuerza atómica (AFM). En este tipo de aleaciones los átomos ubicados en la red cristalina del material, cambian de posición al aplicarle un estimulo externo (compresión), quedando deformado. En cuanto, le aplicamos otro estimulo (temperatura, corriente, etc) diferente al primero, el material puede volver a su estado original. A esta propiedad Física se denomina memoria de forma. Entonces, basados en la información suministrada por el microscopio de fuerza atómica (AFM) en el modo de contacto y con una región de muestreo de 10 x 10 micras, se determinaron los desplazamientos que presenta la superficie de la muestra. Lo anterior, es logrado mediante la correlación de pequeñas regiones características sobre la imagen del material. También, reduciendo la región de muestreo a 1 x 1 micra, se pudo determinar la rugosidad del material, la cual aumenta inicialmente para luego ir disminuyendo hasta una posición estable. Por otra parte, aplicando la técnica de microscopia de fuerza lateral (LFM) y con una región de muestreo de 10 x 10 micras se obtuvieron imágenes en donde se puede observar que las transformaciones Martensiticas ocurren mediante la agrupación de micro-islas, ya que con esta técnica podemos diferenciar dos estados del material por los cambios en el coeficiente de rozamiento.
Caracterización del acero aisi 4140 implantando con iones de nitrógeno
(Universidad Industrial de Santander, 2007) Valbuena Nino, Ely Dannier; Dugar-Zhabon, Valeriy Dondokovich
La implantación iónica tridimensional (3DII), es una técnica de tratamiento superficial avanzado, la cual es realizada en el dispositivo JUPITER (Joint Universal Plasma and Ion Technologies Experimental Reactor) mediante una descarga pulsada de alto voltaje a bajas presiones. El presente trabajo busca mediante la caracterización superficial de las muestras por ensayos potencio-dinámicos un nuevo método de caracterización superficial en materiales metálicos. El estudio es realizado a muestras de acero AISI 4140 sin implantar e implantadas que se encuentran a diferentes rugosidades. El tratamiento superficial de las muestras se llevó a cabo mediante la implantación de nitrógeno con energías de 20 y , y una dosis implantada que se encuentra en el orden de los 30 keV 17 10 2 iones cm . Los ensayos potencio-dinámicos se efectúan en soluciones de cloruro de sodio a 1M con electrodo de referencia de plata / cloruro de plata (Ag/ AgCl) .
Caracterización eléctrica de tejido endocervical para determinar lesión neoplásica de cuello uterino
(Universidad Industrial de Santander, 2014) Corzo Mantilla, Sandra Patricia; Miranda Mercado, David Alejandro; González Correa, Carlos Augusto
El cáncer de cuello uterino es considerado un problema de salud pública en el mundo. Esta enfermedad avanza gradualmente, y en sus primeras etapas es posible revertirla. Sin embargo, sus síntomas solo se presentan cuando el grado de lesión es muy alto.
Caracterización espectroscópica de un plasma
(Universidad Industrial de Santander, 2007) Bautista Mendoza, Carlos Omar; Dugar-Zhabon, Valeriy Dondokovich
La investigación básica, así como las aplicaciones prácticas en las que interviene el plasma, ponen de manifiesto la importancia de conocer los valores de los parámetros macroscópicos que caracterizan las descargas gaseosas. Estos parámetros están directamente relacionados con la cinética del plasma, razón por la cual su conocimiento es esencial para hacer que las aplicaciones a nivel industrial (tratamiento de superficies, análisis químico, creación de nuevos materiales, tratamiento de residuos, etc.) Es necesario anotar que búsqueda de los parámetros se haga de tal forma que su rendimiento y eficiencia sea óptima. La espectroscopia de emisión es una herramienta de gran potencia y versatilidad en el diagnostico de plasmas; su estudio nos permite conocer mas a fondo su composición química, lo mismo que su temperatura y su densidad tanto iónica como electrónica. El estudio de las técnicas espectroscópicas utilizadas en dicho diagnostico nos ayudaran a encontrar las temperaturas iónica, electrónica y vibracional del plasma. Una de las partes mas importantes del presente trabajo es identificar las especies activas en el plasma generado dentro del dispositivo JUPITER (Joint Universal Plasma and Ion Technologies Experimental Reactor) y para ello la espectroscopia es un método excelente de diagnostico ya que es no perturbativo. La mayor parte de la información que se desea obtener está contenida en la luz que él emite. Así, de la anchura y de los desplazamientos de las líneas espectrales emitidas se puede extraer información acerca de algunos parámetros característicos del plasma.
Caracterización nanométrica de la dinámica del ojo de la mosca
(Universidad Industrial de Santander, 2009) Barrios Arlante, Juan José; Plata Gómez, Arturo
El presente trabajo de investigación fue orientado a la caracterización el movimiento del ojo de la mosca, utilizando un microscopio con objetivo interferométrico. Analizando los cambios en las franjas interferométricas en una secuencia de video fue posible juzgar la dinámica del ojo. En el primer capítulo, se presentan los elementos teóricos mas importantes del fenómeno de la interferencia con luz coherente e incoherente de una forma sencilla desde el contexto de la teoría de la coherencia, considerando la importancia de este referente conceptual como base en la investigación realizada; teniendo en cuenta que en la práctica fue la luz policromática, la que se empleó con el microscopio interferemétrico para la obtención de la información necesaria para el estudio planteado. Posteriormente en el capitulo dos se presenta información referente a la herramienta y método utilizado para la obtención de las imágenes de de la superficie del ojo compuesto de una mosca, para la codificación de la topografía de la superficie del ojo de la mosca. En el tercer capítulo, se presentan los elementos más importantes de la teoría de deformación de un sólido, dado la necesidad de estudiar la dinámica del movimiento del ojo de la mosca, como una manifestación de la deformación del ojo como un sistema elástico, mientras que en el cuarto capítulo se hace una descripción de la estructura del ojo de los insectos. Finalmente en el capítulo cinco, se presenta el análisis de los resultados, enfocados a la reconstrucción de la topografía del ojo de la mosca, para poder hacer la parte relevante del trabajo propuesto. Se determinó el valor aproximado de la rapidez de cambio al momento de adaptarse a la luz con que era iluminado, se encontraron las matrices de deformación y de pequeños giros, para posibles deformaciones de puntos de la superficie del ojo.
Complejos moleculares en anillos cuánticos
(Universidad Industrial de Santander, 2009) Gómez Olejua, Carlos Arnulfo; Garcia Russi, Francisco; Marion, Jairo Humberto
Se analiza el espectro energético de los principales sistemas de impurezas mono-electrónicos y bielectrónicos en anillos cuánticos de pequeña y diferente sección transversal, circular y cuadrada. El análisis se realiza asumiendo que el electrón está obligado a moverse dentro del anillo, mientras que los centros de carga positiva se localizan tanto en el plano del anillo, como sobre el eje perpendicular a él. En el desarrollo matemático de este trabajo se hizo uso de la aproximación adiabática, obteniendo una ecuación de onda unidimensional con condiciones periódicas que describe los niveles energéticos más bajos del movimiento lento de los sistemas, movimiento relacionado a la rotación del portador de carga alrededor del eje de simetría del anillo. La solución de esta ecuación se realiza por medio del método numérico de barrido trigonométrico. Se ha estudiado la dependencia de los primeros niveles energéticos de cada uno de los sistemas estudiados en función de diferentes parámetros tales como la posición de la impureza, del radio medio del anillo y el radio de la sección transversal del anillo, así como del campo magnético aplicado. Se presenta como resultado más relevante el efecto de la geometría de la sección transversal del anillo sobre el espectro energético de las moléculas artificiales, enfocando el análisis en encontrar sistemas con mayor estabilidad que la correspondiente molécula natural.
Construcción de modelos relativistas de discos delgados mediante soluciones conformestaticas de las ecuaciones de Einstein - maxwell
(Universidad Industrial de Santander, 2008) Ospina Henao, Paolo Andrés; Gonzalez, Guillermo Alfonso; Gutierrez Pineres, Antonio Calixto
Mediante el desarrollo de la presente Tesis de Maestría se obtienen formas de construirmodelos relativistas de discos delgados, mediante soluciones conformestáticas de las ecuaciones de EinsteinMaxwell. Con el fin de obtener tales modelos, se consideraron soluciones conformestáticas de las ecuacionesde Einstein-Maxwell en las cuales la primera derivada del tensor métrico presenta una discontinuidad finita através de un disco delgado. Dichos discos son de extensión finita e infinita. Dada entonces una solución con las propiedades anteriores, se obtuvieron el tensor de energía-momentum superficial y la densidad de corriente superficial de la distribución de materia para soluciones conformestáticasde las ecuaciones de Einstein-Maxwell con campo eléctrico, así como también se obtuvo el tensor de energíamomentum superficial y la corriente superficial de la distribución de materia para el mismo sistema de ecuaciones pero en presencia de campo magnético, en términos de distribuciones tensoriales. Las propiedades físicas de la distribución de materia se estudian mediante un análisis del tensor de energíamomentum superficial, la densidad superficial de corriente y la corriente de la distribución. Encontramos quela inclusión de los campos eléctricos y magnéticos cambian significativamente las diferentes propiedades materiales de los discos lo cual permite, para algunos valores de parámetros, construir discos de extensión finita einfinita que satisfacen todas las condiciones de energía.
Construcción de teorías escalar tensor cuadráticas degeneradas de orden superior
(Universidad Industrial de Santander, 2021) Granados Hernández, Néstor Alberto; Rodríguez García, Yeinzon; Nieto Guerrero, Carlos Mauricio
Con este trabajo de investigación se lleva a cabo la construcción de un tipo de teorías modificadas dela gravedad libres de inestabilidades de Ostrogradsky. En particular, se estudian las teorías escalartensor. Estas teorías representan extensiones de la gravedad de Einstein a través de la inclusión deun campo escalar con acoplamiento no mínimo. En la literatura se encuentra un análisis de las teoríasescalar-tensor dentro del marco de las teorías no degeneradas, es decir, teorías cuyo determinantede la matriz Hessiana (cinética) es diferente de cero. Por lo tanto, se propone incrementar el espaciode teorías modificadas incluyendo los casos en los cuales hay degeneración, eludiendo así las condiciones del teorema de inestabilidades de Ostrogradsky. Desde una perspectiva fenomenológica, laampliación del espacio de teorías escalar-tensor abre la posibilidad a nuevas y atractivas explicaciones a diferentes interrogantes abiertos en cosmología y astrofísica, e.g., la naturaleza de la energíaoscura, materia oscura e inflación. Con estas motivaciones se construye el Lagrangiano más generalcon términos cuadráticos en la segunda derivada covariante del campo escalar, de donde se derivael apelativo de teorías cuadráticas. En general, un Lagrangiano de este tipo reproduce ecuacionesde campo de orden superior a dos. Sin embargo, cuando se aplican las condiciones de degeneración, las ecuaciones se reducen a un sistema de segundo orden espacio temporal, evitando así laaparición de grados de libertad no físicos. De esta manera, se encuentra una clasificación de todaslas teorías escalar-tensor degeneradas de orden superior (en
Construcción de teorías escalar tensor cuadráticas degeneradas de orden superior
(Universidad Industrial de Santander, 2021) Granados Hernández, Néstor Alberto; Nieto Guerrero, Carlos Mauricio; Rodríguez García, Yeinzon; Gallego Cadavid, Alexander; Guarnizo Trillers, Alejandro
Con este trabajo de investigación se lleva a cabo la construcción de un tipo de teorías modificadas de la gravedad libres de inestabilidades de Ostrogradsky. En particular, se estudian las teorías escalartensor. Estas teorías representan extensiones de la gravedad de Einstein a través de la inclusión de un campo escalar con acoplamiento no mínimo. En la literatura se encuentra un análisis de las teorías escalar-tensor dentro del marco de las teorías no degeneradas, es decir, teorías cuyo determinante de la matriz Hessiana (cinética) es diferente de cero. Por lo tanto, se propone incrementar el espacio de teorías modificadas incluyendo los casos en los cuales hay degeneración, eludiendo así las condiciones del teorema de inestabilidades de Ostrogradsky. Desde una perspectiva fenomenológica, la ampliación del espacio de teorías escalar-tensor abre la posibilidad a nuevas y atractivas explicaciones a diferentes interrogantes abiertos en cosmología y astrofísica, e.g., la naturaleza de la energía oscura, materia oscura e inflación. Con estas motivaciones se construye el Lagrangiano más general con términos cuadráticos en la segunda derivada covariante del campo escalar, de donde se deriva el apelativo de teorías cuadráticas. En general, un Lagrangiano de este tipo reproduce ecuaciones de campo de orden superior a dos. Sin embargo, cuando se aplican las condiciones de degeneración, las ecuaciones se reducen a un sistema de segundo orden espacio temporal, evitando así la aparición de grados de libertad no físicos. De esta manera, se encuentra una clasificación de todas las teorías escalar-tensor degeneradas de orden superior (en las ecuaciones de campo) cuadráticas (en la potencia de las derivadas de campo en el Lagrangiano).

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