La difusión de fotones es una situación en la que los fotones viajan a través de un material sin ser absorbidos, sino que experimentan eventos de dispersión repetidos que cambian la dirección de su camino. El camino de cualquier fotón dado es entonces efectivamente un camino aleatorio . Se puede decir que un gran conjunto de tales fotones exhibe difusión en el material y se puede describir con una ecuación de difusión .
Astrofísica
En astrofísica , la difusión de fotones se produce dentro de una atmósfera estelar . Para describir este fenómeno, se debe desarrollar la ecuación de transferencia en momentos y utilizar la aproximación de Eddington a la transferencia radiativa (es decir, la aproximación de difusión). En 3D, los resultados son dos ecuaciones para el flujo de energía de fotones:
dónde es la opacidad. Sustituyendo la primera ecuación en la segunda, se obtiene la ecuación de difusión para la densidad de energía del fotón:
Ciencia médica
En medicina , la difusión de fotones se puede utilizar para crear imágenes del cuerpo (principalmente cerebro y mama) y ha contribuido mucho al avance de ciertos campos de investigación, como la neurociencia. Esta técnica se conoce como imagen óptica difusa . El primer modelo de difusión de fotones en medios biológicos ha sido desarrollado por Bonner et al. [1] Para estudios más recientes, véanse las Refs. [2] [3]
Ver también
Referencias
- ^ RF Bonner, R. Nossal, S. Havlin , GH Weiss (1987). "Modelo de migración de fotones en medios biológicos turbios" . J. Opt. Soc. Soy. Una . 4 : 423. doi : 10.1364 / josaa.4.000423 .
- ^ Durduran T; et al. (2010). "Óptica difusa para monitorización de tejidos y tomografía" . Rep. Prog. Phys . 73 : 076701. doi : 10.1088 / 0034-4885 / 73/7/076701 . PMC 4482362 . PMID 26120204 .
- ^ A. Gibson; J. Hebden; S. Arridge (2005). "Avances recientes en imagen óptica difusa" (PDF) . Phys. Medicina. Biol . 50 : R1 – R43. doi : 10.1088 / 0031-9155 / 50/4 / r01 .[ enlace muerto permanente ]