Τι είναι η οπτική πυκνότητα;

Με την πιο γενική έννοια του όρου, η οπτική πυκνότητα μετρά πόσο το φως απορροφά ένα αντικείμενο και πόσο από το φως διέρχεται από το αντικείμενο.Στον κόσμο της επιστήμης και της μηχανικής, η οπτική πυκνότητα χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των τύπων υλικών που αποτελούν ένα αντικείμενο.Οι μηχανικοί και οι επιστήμονες μπορούν να χρησιμοποιήσουν οπτική πυκνότητα για να μάθουν περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις ιδιότητες ενός αντικειμένου, όπως τα συστατικά και τις ιδιότητες του πετρελαίου ή στο ιατρικό πεδίο για να εξετάσουν τα βακτήρια και τις πρωτεΐνες που βρίσκονται σε ένα κύτταρο.

Οι επιστήμονες που εργάζονται σε ιατρικά πειράματα μπορούν να χρησιμοποιούν οπτική πυκνότητα για να μελετήσουν τα κύτταρα.Ένα κελί αναστέλλεται και μια δέσμη φωτός περνά μέσα από αυτό.Με βάση το πόσο από το φως διέρχεται, ο επιστήμονας μπορεί να καθορίσει ορισμένους οργανισμούς όπως τα βακτήρια που αναπτύσσονται μέσα στο κύτταρο.Οι υψηλοί πληθυσμοί των βακτηρίων αλλάζουν την οπτική πυκνότητα ενός αντικειμένου και κρατούν το φως από το να περάσει μέσα από αυτό.Τα κύτταρα με λιγότερα βακτήρια μπορούν να επιτρέψουν να περάσουν περισσότερο φως.

Για να δείτε τα αποτελέσματα αυτών των δοκιμών, χρησιμοποιείται φασματοφωτόμετρο.Αυτή η συσκευή μετρά πόσο το φως αντανακλάται από ένα αντικείμενο ή διέρχεται από ένα αντικείμενο από την άποψη των μηκών κύματος.Μόλις τοποθετηθεί το κύτταρο ή άλλο υλικό δοκιμής μέσα στο φασματοφωτόμετρο, περνάει μια συγκεκριμένη δέσμη φωτός πάνω στο δείγμα και η ανάγνωση εκφράζει τα αποτελέσματα.Ο επιστήμονας μπορεί στη συνέχεια να καθορίσει ορισμένες ιδιότητες σχετικά με το εν λόγω κύτταρο, όπως η ποσότητα των βακτηρίων που κατοικούν σε αυτό.

Αυτό που το φασματοφωτόμετρο είναι η ανάγνωση δεν είναι μόνο η απορρόφηση του φωτός, αλλά και η σκέδαση του φωτός.Όταν εξετάζετε την οπτική πυκνότητα, είναι σημαντικό να θυμάστε ότι το φως μπορεί επίσης να διασκορπιστεί όταν χτυπά ένα αντικείμενο.Όσο περισσότερα βακτήρια υπάρχουν σε ένα δείγμα, τόσο περισσότερο το φως θα διασκορπιστεί όταν το φασματοφωτόμετρο προσπαθεί να περάσει μια δέσμη μέσα από αυτό.Απλές ιδιότητες όπως αυτό επιτρέπουν στους επιστήμονες να μελετήσουν υλικά και να καθορίζουν περισσότερα για το τι κατασκευάζονται.

Μαθηματικοί τύποι χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της οπτικής πυκνότητας, επίσης γνωστές ως απορρόφηση.Ο μαθηματικός τύπος διαιρεί την ένταση του φωτός πριν περάσει από το δείγμα με την ένταση μετά από να περάσει από το δείγμα.Στη συνέχεια, εισάγει αυτό το αποτέλεσμα ως εκθέτης του λογαρίθμου με βάση 10. Μετά τον υπολογισμό του λογαρίθμου με αυτόν τον αριθμό συνδεδεμένο, η απάντηση είναι η οπτική πυκνότητα του φωτός σε ένα συγκεκριμένο μήκος κύματος.