Opasiteter

Opasiteter, eller opacitet, beskriver hur ogenomsläpplig en materia är för elektromagnetisk strålning. I radiativt överföringssammanhang är opaciteten ofta definierad som extinktionskoefficienten per enhet längd, κ, multiplicerad med densiteten ρ, så att den lokala förändringen av den specifika intensiteten I längs vägen given av dI/ds = -κ ρ I (+ eventuell emission j). Den samlade effekten över en sträcka s ger den optiska tjockleken τ = ∫ κ ρ ds och transmittansen T = e^{-τ}. Total opacitet är summan av absorption och spridning: κ = κ_abs + κ_sca.

Orsaker och egenskaper: Opaciteten orsakas av olika processer, såsom absorption (bind- bunden, bind-fri, fri-fri) och spridning (till exempel elektron-spridning). Den är starkt beroende av våglängd eller frekvens och av sammansättningen och tillståndet hos materialet. I praktiken används olika medelvärden för opacitet i olika sammanhang, till exempel Planck‑ och Rosseland‑medelvärden i astrofysik.

Tillämpningar och sammanhang: Inom astronomi spelar opaciteter en central roll för modellering av stjärnors inre strukturer och atmosfärer, där de styr temperaturgradienter och strålningsflöden. De varierar med temperatur, tryck och kemisk sammansättning; damm och molekylära linjer kan dominera opaciteten i kalla områden. Inom atmosfärvetenskap och klimatforskning avgör opaciteten hur mycket solljus som når jordytan och hur mycket värme som behålls i atmosfären, vilket påverkar radiativ balans och vädermönster.

Se även: radiativ överföring, optisk tjocklek, extinction och reddening.