En esta celda los integrantes del grupo: modificar el texto
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El trabajo consiste en encontrar un filtro interferencial comercial que sirva para proteger el ojo de la radiación visible de un puntero láser de alta potencia. El trabajo se divide en las siguientes tareas:
La exposicióm máxima permisible (MPE maximum permissible exposure) es la máxima densidad de potencia o de energía (W/cm$^2$ o J/cm$^2$) de un haz de luz que puede alcanzar el ojo humano sin producir daño. La MPE se mide en la córnea, y depende de la longitud de onda de la radiación y del tiempo de exposición. En la siguiente fi gura se muestra la MPE en la córnea (en unidades de irradiancia (W/cm$^2$)) en función del tiempo de exposición para distintos rangos del espectro electromagnético. Figura de http://en.wikipedia.org/wiki/Laser_safety
In [1]:
from IPython.core.display import Image
Image("http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/28/IEC60825_MPE_W_s.png/640px-IEC60825_MPE_W_s.png")
Out[1]:
Como estamos considerando el haz láser de un puntero que emite en el visible, como tiempo de exposición emplearemos el tiempo que se tarda en cerrar el párpado. Así con este tiempo de exposición estimar de la gráfica la irradiancia máxima que puede alcanzar el ojo.
Escribir el tiempo de exposición empleado y el correspondiente valor de la irradiancia.
Tiempo de exposición (parpadeo) = s
Irradiancia máxima permisible = W/cm$^2$
Vamos a considerar que el haz que alcanza nuestro ojo está colimado con un tamaño equivalente al de nuestra pupila. Empleando dicho tamaño calcular la potencia máxima que puede alcanzar nuestro ojo sin provocar daño.
Escribir el tamaño de la pupila considerado, las operaciones y el resultado final de la potencia (en mW)
Diámetro o radio de la pupila = mm
Cálculos intermedios
Potencia máxima permisible = mW
Buscar en internet información sobre un puntero láser visible que sea de alta potencia. Verifi car que dicho puntero láser puede provocar daño ocular (teniendo en cuenta el resultado de la Tarea 1 (b))
Escribir aquí las características técnicas de dicho láser (potencia, longitud de onda, etc.) y el precio. Incluir referencia sobre la página web http:\
Vamos a incrustar en el notebook la página web empleada. Para ello escribimos la dirección de la página web en la celda de código siguiente.
In [2]:
####
# Parámetros a modificar. INICIO
####
web_laser = 'http://www.punterolaser.com' # Incluir la dirección de la página web
web_anchura = '1100' # Valor en pixeles de la anchura de la página web incrustada en el notebook. Solo modificar si no se ve bien la página web
web_altura = '800' # Valor en pixeles de la altura de la página web incrustada en el notebook. Solo modificar si no se ve bien la página web
####
# Parámetros a modificar. FIN
####
##############################################################################################################################
texto_web_laser='<iframe src= '+web_laser+' width='+web_anchura+'px, height='+web_altura+'px>'
from IPython.display import HTML
HTML(texto_web_laser)
Out[2]:
Vamos a buscar en internet un filtro interferencial comercial que permita evitar el riesgo de daño ocular para el puntero láser seleccionado. Se tratará de un filtro que bloquee la longitud de onda del puntero láser.
Vamos a emplear la información accesible en la casa Semrock ( http://www.semrock.com/filters.aspx )
Seleccionar en esta página web un filtro adecuado. Pinchar sobre cada filtro (sobre la curva de transmitancia, sobre el Part Number, o sobre Show Product Detail) para obtener más información. Escribir aquí las características más relevantes del filtro seleccionado: transmitancia T, absorbancia o densidad óptica OD, rango de longitudes de onda, precio, etc..
Vamos a incrustar en el notebook la página web con la información detallada del filtro seleccionado. Para ello escribimos la dirección de dicha página web en la celda de código siguiente.
In [20]:
####
# Parámetros a modificar. INICIO
####
web_filtro = 'http://www.semrock.com/FilterDetails.aspx?id=LP02-224R-25' # Incluir la dirección de la página web
web_anchura = '1100' # Valor en pixeles de la anchura de la página web incrustada en el notebook. Solo modificar si no se ve bien la página web
web_altura = '800' # Valor en pixeles de la altura de la página web incrustada en el notebook. Solo modificar si no se ve bien la página web
####
# Parámetros a modificar. FIN
####
##############################################################################################################################
texto_web_filtro='<iframe src= '+web_filtro+' width='+web_anchura+'px, height='+web_altura+'px>'
from IPython.display import HTML
HTML(texto_web_filtro)
Out[20]:
Empleando el dato de la transmitancia (T) a la longitud de onda del puntero láser comprobar que dicho filtro evitará el riesgo de lesión.
Para ello vamos a usar los datos de la transmitancia del filtro seleccionado que aparecen en la página web de Semrock. Para cargar dichos datos en nuestro notebook se emplea el código que identifica a dicho filtro y que se obtiene automáticamente de la dirección de la página web seleccionada en el apartado anterior (Tarea 3(a)).
En la siguiente celda de código se representa la transmitancia del filtro en escala logarítmica en función de la longitud de onda (en nm). A la izquierda se muestra la curva original obtenida de Semrock y a la derecha se muestra un zoom de la misma en la región que nosotros elijamos.
Esta gráfica nos permite obtener el valor de la transmitancia a la longitud de onda de nuestro puntero láser, por ello debemos escribir el valor de dicha longitud de onda en el código, y el se encargará de calcular la transmitancia. El resultado aparece en la parte superior de las gráficas.
In [22]:
%pylab inline
####
# Parámetros a modificar. INICIO
####
longitud_de_onda_laser = 530 # Incluir el valor de la longitud de onda del puntero láser seleccionado (en nm)
# Pintamos la gráfica original y un zoom empleando el rango de valores siguientes (para ver mejor la zona deseada)
longitud_de_onda_minina = 500 # Incluir el valor de la longitud de onda mímina (en nm) para hacer zoom
longitud_de_onda_maxima = 670 # Incluir el valor de la longitud de onda maxima (en nm) para hacer zoom
transmitancia_minina = 1e-8 # Incluir el valor de la transmitancia mímina para hacer zoom
transmitancia_maxima = 1 # Incluir el valor de la transmitancia máxima para hacer zoom
####
# Parámetros a modificar. FIN
####
##############################################################################################################################
from numpy.core.defchararray import find
indice_igual=find(web_filtro,'=')
codigoID = web_filtro[indice_igual+1:-3]
Codigo_Filtro = codigoID
filename = 'http://www.semrock.com/_ProductData/Spectra/'+Codigo_Filtro+'_Spectrum.txt' # Dirección del fichero de datos
data=genfromtxt(filename,dtype=float,skip_header=4) # Carga los datos
longitud_de_onda=data[:,0];transmitancia=data[:,1];
figure(figsize(13,6))
subplot(1,2,1)
semilogy(longitud_de_onda,transmitancia)
xlabel('$\lambda$ (nm)');ylabel('T');title('Curva original')
subplot(1,2,2)
semilogy(longitud_de_onda,transmitancia)
xlabel('$\lambda$ (nm)');ylabel('T');title('Zoom')
axis([longitud_de_onda_minina, longitud_de_onda_maxima, transmitancia_minina, transmitancia_maxima]);
from scipy.interpolate import interp1d
f_transm = interp1d(data[:,0],data[:,1])
transm_para_laser = f_transm(longitud_de_onda_laser)
print "Transmitancia para la longitud de onda del puntero láser"
print transm_para_laser
Empleando el valor de la transmitancia del filtro a la longitud de onda del puntero láser verificar que el filtro evitará el riesgo de daño ocular. Escribir aquí la estimación realizada.