Adâncimea optică

Adâncimea optică este o măsură a cât de opac este un mediu.

Prin definiție, este fracția de radiație (sau lumină ) care este împrăștiată sau absorbită de-a lungul unei căi.

Descriere

Să încercăm să ne gândim la ceață : un obiect imediat în fața noastră este clar vizibil, deci în acest caz ceața are o valoare a adâncimii optice egală cu zero; dar pe măsură ce ne îndepărtăm de obiect, adâncimea optică crește, până când atinge o valoare enormă pentru care obiectul nu va mai fi vizibil.

Prin urmare, adâncimea optică este cantitatea de lumină care este dispersată, fie pentru că este difuză (împrăștiată), fie pentru că este absorbită, în timpul unei căi date într-un mediu. De sine $I_{0}$ ${\ displaystyle I_ {0}}$ $I_ {0}$ este intensitatea radiației la sursa ed $THE$ ${\ displaystyle I}$ $THE$ intensitatea observată după un curs, ${\tau }$ ${\ displaystyle {\ tau}}$ ${\ tau}$ optic este definit de următoarea ecuație:

$I/I_{0}=e^{-\tau }$ ${\ displaystyle I / I_ {0} = e ^ {- \ tau}}$ ${\ displaystyle I / I_ {0} = e ^ {- \ tau}}$

${\tau }$ ${\ displaystyle {\ tau}}$ ${\ tau}$ variază în intervalul 0 și ${+\infty }$ ${\ displaystyle {+ \ infty}}$ ${\ displaystyle {+ \ infty}}$ ; este mai mare sau egal cu 1 pentru materialele total opace, cu cât acestea devin mai transparente, cu atât valoarea acestuia tinde spre zero.

${\tau }\,=-\ln(I/I_{0})$ ${\ displaystyle {\ tau} \, = - \ ln (I / I_ {0})}$ ${\ displaystyle {\ tau} \, = - \ ln (I / I_ {0})}$

În științele atmosferice, adâncimea optică corespunde traseului vertical de la suprafața pământului (sau de la înălțimea observatorului) până la spațiul cosmic.

Atâta timp cât ${\tau }$ ${\ displaystyle {\ tau}}$ ${\ tau}$ se referă la o cale verticală, adâncimea optică pentru o cale înclinată va fi: ${\tau '}=m{\tau }$ ${\ displaystyle {\ tau '} = m {\ tau}}$ ${\ displaystyle {\ tau '} = m {\ tau}}$ , unde m (numit: factor de masă de aer ), pentru o atmosferă aer-paralelă se dă: m = 1 / cosθ , unde θ este unghiul la zenitul căii; prin urmare, veți avea:

$I/I_{0}=e^{-m\tau }$ ${\ displaystyle I / I_ {0} = e ^ {- m \ tau}}$ ${\ displaystyle I / I_ {0} = e ^ {- m \ tau}}$

Adâncimea optică a atmosferei poate fi măsurată cu un fotometru solar, comparând valoarea măsurată cu cea așteptată cunoscând luminozitatea solară.

Un alt exemplu este în astronomie : stelele , inclusiv Soarele , nu au o suprafață reală, ci doar straturi de gaz care se îngroașă pe măsură ce mergeți mai adânc. Suprafața a fost definită în mod arbitrar ca fiind stratul la care adâncimea optică devine 2/3.

Rețineți că adâncimea optică a unui mediu va fi diferită în funcție de lungimea de undă (cu alte cuvinte, de culoarea luminii).

Pentru inelele planetare, această adâncime este partea de lumină deținută de inel atunci când este între sursă și observator. Acest lucru se realizează de obicei la observarea ocultațiilor stelare.

Bibliografie

Petty Grant W., Un prim curs de radiații atmosferice (Ediția a II-a) , Sundog Pub, 2006, ISBN 9780972903318 .

linkuri externe

( EN ) Profunditate optică , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.

Portalul astronomiei : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronomie și astrofizică