Profundidad óptica

En física , la profundidad óptica o el espesor óptico es el logaritmo natural de la relación entre la potencia radiante incidente y la transmitida a través de un material. Por tanto, cuanto mayor sea la profundidad óptica, menor será la cantidad de energía radiante transmitida a través del material. La profundidad óptica espectral o el espesor óptico espectral es el logaritmo natural de la relación entre la potencia radiante espectral incidente y transmitida a través de un material. ^[1] La profundidad óptica no tiene dimensiones y, en particular, no es una longitud, aunque es una función que aumenta monótonamente delongitud del camino óptico , y se acerca a cero cuando la longitud del camino se acerca a cero. Se desaconseja el uso del término "densidad óptica" para la profundidad óptica. ^[1]

En química , se utiliza una cantidad estrechamente relacionada llamada " absorbancia " o "absorbancia decádica" en lugar de la profundidad óptica: el logaritmo común de la relación entre la potencia radiante incidente y la transmitida a través de un material, es decir, la profundidad óptica dividida por ln 10.

La profundidad óptica de un material, denotada , viene dada por: ^[2]${\ textstyle \ tau}$

La absorbancia está relacionada con la profundidad óptica por:${\ textstyle A}$

La profundidad óptica espectral en frecuencia y la profundidad óptica espectral en longitud de onda de un material, indicadas y respectivamente, vienen dadas por: ^[1]${\ Displaystyle \ tau _ {\ nu}}$${\ Displaystyle \ tau _ {\ lambda}}$

La profundidad óptica mide la atenuación de la potencia radiante transmitida en un material. La atenuación puede deberse a la absorción, pero también a la reflexión, la dispersión y otros procesos físicos. La profundidad óptica de un material es aproximadamente igual a su atenuación cuando tanto la absorbancia es mucho menor que 1 y la emitancia de ese material (que no debe confundirse con la salida radiante o emisividad ) es mucho menor que la profundidad óptica:

Profundidad óptica de aerosol (AOD) a 830 nm medida con el mismo fotómetro solar LED de 1990 a 2016 en el Observatorio de Geronimo Creek, Texas. Mediciones realizadas al mediodía solar o cerca de él cuando el sol no está obstruido por nubes. Los picos indican humo, polvo y smog. Los eventos de polvo en el Sahara se miden cada verano.

Reproducir medios

Tormenta de polvo de Marte - profundidad óptica tau - mayo a septiembre de 2018
( Mars Climate Sounder ; Mars Reconnaissance Orbiter )
(1:38; animación; 30 de octubre de 2018; descripción del archivo )