¿Qué significa la opacidad de una transición molecular?

En particular, ¿qué significa cuando una línea (p. ej., la línea de emisión en el viento estelar) es ópticamente gruesa o delgada? Sé qué es un medio ópticamente grueso/pensado, pero ¿cómo se compara este concepto con una línea ópticamente gruesa/delgada?

Respuestas (2)

Sé lo que es un medio óptico/grueso...

Bien, entonces esto no es mucho más complicado. Un medio o material puede ser ópticamente denso u opaco a una longitud de onda, pero bastante transparente a una longitud de onda diferente.

Si mira la ventana de plástico oscuro en el control remoto de un televisor u otro electrodoméstico, no podrá ver a través de él. Es ópticamente denso en longitudes de onda visibles, pero en su mayoría es transparente entre longitudes de onda de 850 y 1050 nm, por lo que la luz LED infrarroja aún puede brillar a través de él y comunicarse con el receptor.

Entonces, en cada longitud de onda, el medio puede tener una opacidad diferente. Para esta ventana, es aproximadamente una función escalonada en el visible y cercano al IR, alta opacidad en el visible y baja opacidad en el IR.

Puede extender la misma idea a una línea espectral o a muchas de ellas. Tal vez un medio pueda absorber en o cerca del centro de la línea espectral donde hay una fuerte transición, pero más débilmente a medida que se aleja del centro de la longitud de onda, y luego tal vez casi nada más lejos.

En el video que prueba el filtro de corte UV e IR de Hoya, al principio puede ver el punto púrpura; eso es en realidad luz IR que aún puede ser vista por la cámara de video. El plástico oscuro tiene alta opacidad en el visible y baja en el IR. Luego introducen un filtro IR que es lo opuesto, alta opacidad en el IR y baja en el visible (se puede ver a través de él) pero aún así bloquea el IR.

Consulte también las respuestas a ¿Cuál es el propósito de la cubierta del diodo IR en los controles remotos?

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La profundidad óptica τ se define como una cantidad dependiente de la longitud de onda, ¿verdad?
tenemos en general

τ ( λ , z ) = 0 z d z ρ ( z ) k ( z , λ ) .
La transición de energía de tu línea corresponderá a alguna longitud de onda. λ t , luego para decidir si una línea es ópticamente delgada o gruesa, simplemente mire la cantidad τ ( λ t , z ) . Esta cantidad será grande en el centro de la línea y menor en los extremos de la línea, porque el perfil natural de la línea es proporcional a k ( λ ) para una sola línea.