ОПТИЧЕСКАЯ ТОЛЩА

Оптическая толща (толщина) - безразмерная величина, характеризующая степень непрозрачности среды для проходящего сквозь неё излучения. Обычно О. т. определяется по отношению к конкретному процессу взаимодействия излучения с веществом (напр., О. т. по томсоновскому рассеянию, О. т. по тормозному поглощению). О. т. среды между точками xM и xN равна: , где n(x) - концентрация частиц, взаимодействующих с излучением, - сечение взаимодействия относительно нек-рого процесса А. В однородной среде О. т. имеет смысл отношения расстояния xMN (xMN=xN-xM) к среднему пробегу фотона в среде относительно взаимодействий типа А, то есть О. т. равна геометрич. толщине xMN, выраженной в ед. lA. О. т. определяет ослабление вследствие процесса А интенсивности излучения, прошедшего от источника путьxMN: . (1) Полное ослабление потока определяется суммарной О. т. , в к-рой суммируются вклады всех процессов, приводящих к ослаблению интенсивности излучения. Максимальное слагаемое этой суммы соответствует основному процессу ослабления. Среда между точками xM и xN считается оптически тонкой при и оптически толстой при 1$" align="absmiddle" width="84" height="18" >. В общем случае О. т. зависит от частоты излучения . Если в нек-рой оптически тонкой области происходит генерация теплового излучения, то его интенсивность равна: , (2) где - интенсивность излучения абсолютно чёрного тела. Если О. т. излучающей области , то св-ва выходящего излучения определяются поверхностным слоем, О. т. к-рого 1, и близка к с темп-рой Т, характерной для этого слоя. Частотная зависимость сечения взаимодействия излучения с веществом может иметь резонансы, обусловленные рассеянием или поглощением в линиях. Обычно О. т. в линии много больше О. т. в непрерывном спектре. Спектр излучения, прошедшего сквозь такую среду, имеет линии поглощения [в соответствии с (1)]. Напротив, спектр излучения оптически тонкой среды имеет эмиссионные линии [в соответствии с (2)]. Если О. т. в линии превышает 1, то интенсивность излучения в центре линии имеет порядок и линия будет насыщенной. При дальнейшем увеличении О. т. интенсивность в центре линии не меняется, а её ширина возрастает (см. Кривая роста). Если оптически толстая среда имеет темп-ру, уменьшающуюся к поверхности, то излучение на частотах спектральных линий выходит из более холодной области. В этом случае в спектре выходящего излучения должны наблюдаться линии поглощения (см. Атмосферы звезд). (И.Г. Митрофанов)