Меню Главная Случайная статья Настройки Оптическая толщина Материал из https://ru.wikipedia.org Оптическая толщина (оптическая толща, оптическая глубина, ) среды — безразмерная величина, которая характеризует ослабление оптического излучения в среде за счёт его поглощения и рассеяния. Является одним из важнейших понятий в астрофизике и физике атмосферы. Содержание 1 Определение 2 Применение 3 Примеры 4 Примечания 5 Ссылки 6 См. также Определение Оптическая толщина ${\displaystyle \tau }$ определяется как: ${\displaystyle \tau =\ln {\left({\frac {I_{0}}{I_{1}}}\right)}=-\ln {\left({\frac {I_{1}}{I_{0}}}\right)}=-\ln T,}$ где ${\displaystyle I_{0}}$ — интенсивность излучения входящего в среду; ${\displaystyle I_{1}}$ — интенсивность излучения выходящего из среды; ${\displaystyle T}$ — прозрачность среды. Или ${\displaystyle I_{1}=I_{0}e^{-\tau }.}$ Поэтому оптическая толщина для однородной поглощающей среды толщиной ${\displaystyle l}$ связана с показателем ослабления ${\displaystyle k}$, исходя из закона Бугера — Ламберта — Бера как: ${\displaystyle I_{1}=I_{0}e^{-kl}=I_{0}e^{-\tau },}$ ${\displaystyle \tau =kl,}$ Для оптически неоднородной среды, где показатель ослабления является функций от координаты ${\displaystyle k(l)}$ с линейной толщиной ${\displaystyle L}$ соотношение принимает вид[1]: ${\displaystyle \tau =\int _{0}^{L}{k(l)dl}.}$ Таким образом, при прохождении излучения через слой среды с оптической толщиной ${\displaystyle \tau ,}$ интенсивность излучения на выходе из среды уменьшается в ${\displaystyle e^{\tau }}$ раз. В общем случае В фотографии для количественной характеристики поглощения света в экспонированных, проявленных фотоматериалах используется оптическая плотность ${\displaystyle D}$ — десятичный логарифм от отношения интенсивностей входящего и выходящего световых потоков[2]: ${\displaystyle D=\lg {\left({\frac {I_{0}}{I_{1}}}\right)}.}$ Связь между оптической толщиной и оптической плотностью: ${\displaystyle \tau \approx 2{,}30259\ D;\quad D\approx 0{,}43429\ \tau .}$ Применение Понятие оптической толщины широко используется для описания процессов поглощения и рассеяния в теории переноса излучения, например, в звёздных атмосферах и недрах звёзд, атмосфере Земли, прозрачности природных вод и т. д. Примеры Оптические толщины некоторых объектов (для длины волны Среда Оптическая толщина Среда Оптическая толщина Безоблачная атмосфера ~0,3 Солнечная фотосфера >1 Облака над сушей ~30 Солнечная хромосфера ~1 Облака над океаном ~20 Солнечная корона ~106 Примечания 1 2 Шифрин К. С. Оптическая толщина // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. — М.: Большая Российская энциклопедия, 1992. — Т. 3. Магнитоплазменный компрессор — Пойнтинга теорема. — С. 443. — 672 с. — 48 000 экз. — ISBN 5-85270-019-3. Ссылки Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978. Описание на AstroNet Архивная копия от 12 октября 2008 на Wayback Machine См. также Закон Бугера — Ламберта — Бера Показатель ослабления Прозрачность среды Оптическая плотность