Optisk tykkelse

Optisk tykkelse ( optisk dybde , optisk dybde , τ ) af et medium er en dimensionsløs størrelse , der karakteriserer dæmpningen af ​​optisk stråling i et medium på grund af dets absorption og spredning .

Det er et af de vigtigste begreber inden for astrofysik og atmosfærisk fysik.

Definition

Optisk tykkelse er defineret som:

hvor  er intensiteten af ​​stråling, der kommer ind i mediet;  er intensiteten af ​​stråling, der forlader mediet;  - gennemsigtighed i miljøet .

Eller

Derfor er den optiske tykkelse for et homogent absorberende medium med tykkelse relateret til dæmpningsindekset , baseret på Bouguer-Lambert-Beer-loven som:

For et optisk inhomogent medium, hvor dæmpningsindekset er en funktion af en koordinat med en lineær tykkelse , har relationen formen [1] :

Når stråling passerer gennem et lag af et medium med en optisk tykkelse , falder intensiteten af ​​strålingen ved udgangen fra mediet med en faktor.

I det generelle tilfælde er τ en funktion af strålingsfrekvensen.

I fotografering bruges optisk tæthed  til kvantitativ karakterisering af absorptionen af ​​lys i eksponerede, fremkaldte fotografiske materialer - decimallogaritmen for forholdet mellem intensiteterne af de indkommende og udgående lysstrømme [2] :

Forholdet mellem optisk tykkelse og optisk tæthed:

Ansøgning

Begrebet optisk tykkelse bruges i vid udstrækning til at beskrive processerne for absorption og spredning i teorien om strålingsoverførsel, for eksempel i stjerneatmosfærer og stjerners indre, Jordens atmosfære , gennemsigtigheden af ​​naturlige farvande osv.

Eksempler

Optiske tykkelser af nogle objekter (for bølgelængde λ =550 nm) er angivet i tabellen [1] .

onsdag Optisk tykkelse onsdag Optisk tykkelse
skyfri atmosfære ~0,3 solfotosfære >1
skyer over land ~30 solkromosfæren ~1
Skyer over havet ~20 sol corona ~10 −6

Noter

  1. 1 2 Shifrin K. S. Optisk tykkelse // Physical Encyclopedia / Kap. udg. A. M. Prokhorov . - M. : Great Russian Encyclopedia , 1992. - T. 3. Magnetoplasma-kompressor - Poyntings sætning. - S. 443. - 672 s. - 48.000 eksemplarer.  — ISBN 5-85270-019-3 .
  2. Kaporsky L. N. Optisk tæthed // Physical Encyclopedia / Ch. udg. A. M. Prokhorov . - M. : Great Russian Encyclopedia , 1992. - T. 3. Magnetoplasma-kompressor - Poyntings sætning. - S. 441. - 672 s. - 48.000 eksemplarer.  — ISBN 5-85270-019-3 .

Links

Se også