Medios ópticamente gruesos

La aproximación de difusión es una solución a la ecuación de transferencia radiativa. En general, la elección de aplicar esta solución particular depende del límite óptico, como dices.

Para un medio ópticamente delgado, la radiación viajará y puede interactuar en el camino. Esto no se caracteriza como un proceso de difusión, porque el haz puede interactuar con el medio en cualquier lugar a lo largo de su camino.

Para un medio ópticamente grueso, la radiación será absorbida dentro de un múltiplo del camino libre medio. El elemento de volumen inicial que absorbe la radiación puede volver a emitir radiación a su vecino, que a su vez puede absorber y volver a emitir. Este proceso de difusión continúa en el medio. En el medio ópticamente delgado de arriba, este proceso no es dominante y, por lo tanto, el proceso no es difusivo.

Un medio ópticamente grueso es aquel en el que el camino libre medio de un fotón es bajo. Esto significa que un fotón no podrá viajar muy lejos antes de interactuar con la materia que constituye el medio.

La medida del espesor óptico, la profundidad óptica, depende del volumen de material en el medio. Por ejemplo, para un material con una densidad fija, la luz que viaja a través de 1 kilómetro de este material tendrá menos probabilidades de dispersarse que la luz que viaja a través de 2 kilómetros de este material.

No estoy familiarizado con la aproximación de difusión y, por lo tanto, no puedo comentar sobre su tercera pregunta. Gente, siéntase libre de agregar sus respuestas a la tercera pregunta a mi respuesta.