ความทึบแสงคือการวัดการทะลุผ่านของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า หรือ รังสีชนิดอื่น ๆโดยเฉพาะแสง ที่มองเห็นได้ ในการถ่ายเทรังสี ความทึบ แสงอธิบายถึงการดูดซับและการกระเจิงของรังสีในตัวกลางเช่นพลาสมา ไดอิเล็กทริกวัสดุป้องกันแก้ว ฯลฯ วัตถุ ทึบแสงจะไม่โปร่งใสหรือโปร่งแสง^{[ 1 ]}เมื่อแสงกระทบกับพื้นผิวระหว่างสารสองชนิด โดยทั่วไปแล้ว บางส่วนอาจสะท้อน บางส่วนถูกดูดซับ บางส่วนกระเจิง และส่วนที่เหลือส่งผ่าน (ดูการหักเห ด้วย )

การสะท้อนแสงอาจเป็นแบบกระจายเช่น แสงที่สะท้อนจากผนังสีขาว หรือแบบสะท้อนเงาเช่น แสงที่สะท้อนจากกระจกเงา สารทึบแสงจะไม่ส่งผ่านแสง ดังนั้นจึงสะท้อน กระจาย หรือดูดซับแสงทั้งหมด ลักษณะทางสายตาประเภทอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับการรับรู้การสะท้อนและการส่งผ่านแสงแบบปกติหรือแบบกระจาย ได้ถูกจัดระเบียบภายใต้แนวคิดของซีเซียในระบบลำดับที่มีตัวแปรสามตัว ได้แก่ ความทึบแสง ความโปร่งใส และความโปร่งแสง เป็นต้น

ทั้งกระจกและผงคาร์บอนดำต่างก็ทึบแสง ความทึบแสงขึ้นอยู่กับความถี่ของแสงที่พิจารณา ตัวอย่างเช่นกระจก บางชนิด แม้จะโปร่งใสในช่วงคลื่นแสงที่มองเห็นได้แต่ก็ทึบแสงต่อ แสง อัลตราไวโอเลต เป็นส่วนใหญ่ ความขึ้นอยู่กับความถี่ที่ชัดเจนยิ่งขึ้นสามารถเห็นได้ในเส้นดูดกลืน แสง ของก๊าซเย็น

กระบวนการต่างๆ สามารถนำไปสู่ความทึบแสงได้ เช่นการดูดกลืนการสะท้อนและการกระเจิง

ความทึบรังสีมักใช้เพื่ออธิบายความทึบของรังสีเอกซ์ในทางการแพทย์สมัยใหม่ สารที่มีความหนาแน่นของรังสีสูงคือสารที่ไม่ยอมให้รังสีเอกซ์หรือรังสีที่คล้ายกันผ่านเข้าไปได้การถ่ายภาพรังสีได้รับการปฏิวัติโดยสารทึบรังสีที่มีความหนาแน่น ของรังสีสูง ซึ่งสามารถผ่านเข้าสู่กระแสเลือดทางเดินอาหารหรือน้ำไขสันหลัง และใช้เพื่อเน้นภาพ CT สแกนหรือภาพเอกซ์เรย์ ความทึบรังสีเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญในการออกแบบอุปกรณ์ต่างๆ เช่น ลวดนำทางหรือสเตนต์ที่ใช้ในระหว่าง การรักษา ด้วยรังสีความทึบรังสีของอุปกรณ์หลอดเลือดมีความสำคัญเนื่องจากช่วยให้สามารถติดตามอุปกรณ์ได้ในระหว่างขั้นตอนการรักษา

คำว่า "ความทึบแสง" และ "ทึบแสง" มักถูกใช้เป็นคำพูดทั่วไปสำหรับวัตถุหรือสื่อที่มีคุณสมบัติตามที่กล่าวมาข้างต้น อย่างไรก็ตาม ยังมีคำจำกัดความเฉพาะเชิงปริมาณของ "ความทึบแสง" ซึ่งใช้ในดาราศาสตร์ ฟิสิกส์พลาสมา และสาขาอื่นๆ ดังที่ได้กล่าวไว้ในที่นี้

ในบริบทนี้ "ความทึบแสง" เป็นอีกคำหนึ่งที่ใช้เรียกค่าสัมประสิทธิ์การลดทอนมวล (หรือค่าสัมประสิทธิ์การดูดซับมวล ขึ้นอยู่กับบริบท ซึ่งความแตกต่างได้อธิบายไว้แล้วในที่นี้ ) ที่ความถี่เฉพาะของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ${\displaystyle \คัปปา _{\nu }}$${\displaystyle \nu }$

กล่าวโดยเฉพาะเจาะจง หากลำแสงที่มีความถี่เดินทางผ่านตัวกลางที่มีความทึบแสงและความหนาแน่นมวลคงที่ ความเข้มของแสงจะลดลงตามระยะทางxตามสูตร โดยที่ ${\displaystyle \nu }$${\displaystyle \คัปปา _{\nu }}$${\displaystyle \rho }$$${\displaystyle I(x)=I_{0}e^{-\kappa _{\nu }\rho x}}$$

• xคือระยะทางที่แสงเดินทางผ่านตัวกลาง
• ${\displaystyle I(x)}$ความเข้มของแสงที่คงเหลืออยู่ที่ระยะx คืออะไร
• ${\displaystyle I_{0}}$คือความเข้มแสงเริ่มต้น ณ เวลา${\displaystyle x=0}$

สำหรับตัวกลางที่กำหนด ณ ความถี่ที่กำหนด ค่าความทึบแสงจะมีค่าเป็นตัวเลขซึ่งอาจอยู่ในช่วงระหว่าง 0 ถึงอนันต์ โดยมีหน่วยเป็นความยาว² /มวล

ในงานวิจัยเกี่ยวกับมลพิษทางอากาศ ค่าความทึบแสงหมายถึงเปอร์เซ็นต์ของแสงที่ถูกบดบัง แทนที่จะเป็นค่าสัมประสิทธิ์การลดทอน (หรือที่เรียกว่าค่าสัมประสิทธิ์การสูญเสียแสง) และมีค่าตั้งแต่ 0% ถึง 100%

$${\displaystyle {\text{Opacity}}=100\%\left(1-{\frac {I(x)}{I_{0}}}\right)}$$

เป็นเรื่องปกติที่จะกำหนดความทึบแสงเฉลี่ย ซึ่งคำนวณโดยใช้แผนการถ่วงน้ำหนักบางอย่างความทึบแสงของพลังค์ (หรือที่รู้จักกันในชื่อสัมประสิทธิ์การดูดซับเฉลี่ยของพลังค์^{[ 2 ]} ) ใช้การกระจายความหนาแน่นพลังงานการแผ่รังสีของวัตถุดำพลังค์ แบบปกติ , , เป็นฟังก์ชันถ่วงน้ำหนัก และหาค่าเฉลี่ยโดยตรง: โดยที่คือค่าคงที่ของสเตฟาน-โบลต์ซมันน์ ${\displaystyle B_{\nu }(T)}$${\displaystyle \คัปปา _{\nu }}$$${\displaystyle \kappa _{Pl}={\int _{0}^{\infty }\kappa _{\nu }B_{\nu }(T)d\nu \over \int _{0}^{\infty }B_{\nu }(T)d\nu }=\left({\pi \over \sigma T^{4}}\right)\int _{0}^{\infty }\คัปปา _{\nu }B_{\nu }(T)d\nu ,}$$${\displaystyle \sigma }$

ในทางกลับกันค่าความทึบแสงของ Rosseland (ตามSvein Rosseland ) ใช้ค่าอนุพันธ์อุณหภูมิของ การกระจายของ Planckเป็นฟังก์ชันถ่วงน้ำหนัก และหาค่าเฉลี่ยระยะ ทางเฉลี่ยอิสระ ของโฟตอนคือ ค่าความทึบแสงของ Rosseland ได้มาจากการประมาณการแพร่กระจายของสมการการขนส่งรังสี มันใช้ได้เมื่อใดก็ตามที่สนามรังสีเป็นแบบไอโซโทรปิกในระยะทางที่เทียบเท่าหรือน้อยกว่าระยะทางเฉลี่ยอิสระของรังสี เช่น ในสมดุลความร้อนเฉพาะที่ ในทางปฏิบัติ ค่าความทึบแสงเฉลี่ยสำหรับการกระเจิงของอิเล็กตรอน Thomsonคือ: โดยที่คือเศษส่วนมวลของไฮโดรเจน สำหรับการแผ่รังสีความร้อนแบบไม่สัมพัทธภาพหรือการเปลี่ยนผ่านแบบอิสระ-อิสระ โดยสมมติว่าความเป็น โลหะของดวงอาทิตย์ คือ: ^{[ 3 ]}ค่าสัมประสิทธิ์การลดทอน เฉลี่ยของ Rosseland คือ: ^{[ 4 ]}${\displaystyle u(\nu ,T)=\partial B_{\nu }(T)/\partial T}$${\displaystyle \คัปปา _{\nu }^{-1}}$$${\displaystyle {\frac {1}{\kappa }}={\frac {\int _{0}^{\infty }\kappa _{\nu }^{-1}u(\nu ,T)d\nu }{\int _{0}^{\infty }u(\nu ,T)d\nu }}.}$$${\displaystyle \lambda _{\nu }=(\คัปปา _{\nu }\rho )^{-1}}$$${\displaystyle \kappa _{\rm {es}}=0.20(1+X)\,\mathrm {cm^{2}\,g^{-1}} }$$${\displaystyle X}$$${\displaystyle \kappa _{\rm {ff}}(\rho ,T)=0.64\times 10^{23}(\rho [{\rm {g}}~{\rm {\,cm}}^{-3}])(T[{\rm {K}}])^{-7/2}{\rm {\,cm}}^{2}{\rm {\,g}}^{-1}.}$$$${\displaystyle {\frac {1}{\kappa }}={\frac {\int _{0}^{\infty }(\kappa _{\nu ,{\rm {es}}}+\kappa _{\nu ,{\rm {ff}}})^{-1}u(\nu ,T)d\nu }{\int _{0}^{\infty }คุณ(\nu ,T)d\nu }}.}$$

ลองค้นหาคำว่า "opacity"ในวิกิพีเดีย ซึ่งเป็นพจนานุกรมออนไลน์ฟรี

• การดูดซับ (รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า)
• คำอธิบายทางคณิตศาสตร์ของความทึบแสง
• ค่าการดูดกลืนแสงโมลาร์
• การสะท้อน (ฟิสิกส์)
• ความเงางาม (ด้านทัศนศาสตร์)
• เซเซีย (ลักษณะที่ปรากฏ)
• ทฤษฎีการกระเจิง
• ความโปร่งใสและความโปร่งแสง
• กลไกแคปปา