Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Opacidad

Comparaciones de 1. opacidad, 2. translucidez y 3. transparencia; detrás de cada panel hay una estrella. La opacidad es la medida de impenetrabilidad a la radiación electromagné...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita
Comparaciones de 1. opacidad, 2. translucidez y 3. transparencia; detrás de cada panel hay una estrella.

La opacidad es la medida de impenetrabilidad a la radiación electromagnética u otros tipos de radiación , especialmente la luz visible . En la transferencia radiativa , describe la absorción y dispersión de la radiación en un medio , como un plasma , un dieléctrico , un material de blindaje , vidrio, etc. Un objeto opaco no es ni transparente ni translúcido . [ 1 ] Cuando la luz incide en la interfaz entre dos sustancias, en general, parte puede reflejarse, parte absorberse, parte dispersarse y el resto transmitirse (véase también refracción ).

La reflexión puede ser difusa , como la luz que se refleja en una pared blanca, o especular , como la luz que se refleja en un espejo. Una sustancia opaca no transmite luz y, por lo tanto, la refleja, dispersa o absorbe por completo. Otras categorías de apariencia visual, relacionadas con la percepción de la reflexión y transmisión de la luz, ya sea regular o difusa, se han organizado bajo el concepto de cesia en un sistema de orden con tres variables, entre las que se incluyen la opacidad, la transparencia y la translucidez.

Tanto los espejos como el negro de humo son opacos. La opacidad depende de la frecuencia de la luz considerada. Por ejemplo, algunos tipos de vidrio , si bien son transparentes en el rango visible , son en gran medida opacos a la luz ultravioleta . Una dependencia de la frecuencia aún más extrema se observa en las líneas de absorción de los gases fríos .

La opacidad puede deberse a diversos procesos, como la absorción , la reflexión y la dispersión .

Radiopacidad

La radiopacidad se utiliza preferentemente para describir la opacidad de los rayos X. En medicina moderna, las sustancias radiodensas son aquellas que impiden el paso de rayos X o radiación similar. La obtención de imágenes radiográficas se ha revolucionado gracias a los medios de contraste radiodensos , que pueden atravesar el torrente sanguíneo, el tracto gastrointestinal o el líquido cefalorraquídeo y utilizarse para resaltar imágenes de tomografía computarizada o rayos X. La radiopacidad es un factor clave en el diseño de diversos dispositivos, como guías o stents , que se utilizan durante las intervenciones radiológicas . La radiopacidad de un dispositivo endovascular es importante, ya que permite su seguimiento durante el procedimiento intervencionista.

Definición cuantitativa

Los términos «opacidad» y «opaco» se utilizan a menudo de forma coloquial para referirse a objetos o medios con las propiedades descritas anteriormente. Sin embargo, también existe una definición específica y cuantitativa de «opacidad», empleada en astronomía, física de plasmas y otros campos, que se presenta a continuación.

En este uso, "opacidad" es otro término para el coeficiente de atenuación másica (o, según el contexto, coeficiente de absorción másica ; la diferencia se describe aquí ).κν{\displaystyle \kappa _{\nu }}a una frecuencia particularν{\displaystyle \nu }de radiación electromagnética.

Más específicamente, si un haz de luz con frecuenciaν{\displaystyle \nu }viaja a través de un medio con opacidadκν{\displaystyle \kappa _{\nu }}y densidad de masaρ{\displaystyle \rho }, ambos constantes, entonces la intensidad se reducirá con la distancia x según la fórmula I(incógnita)=I0mi−κνρincógnita{\displaystyle I(x)=I_{0}e^{-\kappa _{\nu }\rho x}} dónde

  • x es la distancia que la luz ha recorrido a través del medio.
  • I(incógnita){\displaystyle I(x)}es la intensidad de la luz que permanece a una distancia x
  • I0{\displaystyle I_{0}}es la intensidad inicial de la luz, enincógnita=0{\displaystyle x=0}

Para un medio dado a una frecuencia dada, la opacidad tiene un valor numérico que puede variar entre 0 e infinito, con unidades de longitud 2 /masa.

En los estudios sobre contaminación atmosférica, la opacidad se refiere al porcentaje de luz bloqueada en lugar del coeficiente de atenuación (también conocido como coeficiente de extinción) y varía desde un 0 % de luz bloqueada hasta un 100 % de luz bloqueada:

Opacidad=100%(1−I(incógnita)I0){\displaystyle {\text{Opacidad}}=100\%\left(1-{\frac {I(x)}{I_{0}}}\right)}

opacidades de Planck y Rosseland

Es habitual definir la opacidad media, calculada mediante un determinado esquema de ponderación. La opacidad de Planck (también conocida como coeficiente de absorción media de Planck [ 2 ] ) utiliza la distribución normalizada de la densidad de energía de la radiación de cuerpo negro de Planck ,Bν(T){\displaystyle B_{\nu }(T)}, como función de ponderación, y promediosκν{\displaystyle \kappa _{\nu }}directamente: κPAGl=∫0∞κνBν(T)dν∫0∞Bν(T)dν=(πσT4)∫0∞κνBν(T)dν,{\displaystyle \kappa _{Pl}={\int _{0}^{\infty }\kappa _{\nu }B_{\nu }(T)d\nu \over \int _{0}^{\infty }B_{\nu }(T)d\nu }=\left({\pi \over \sigma T^{4}}\right)\int _{0}^{\infty }\kappa _{\nu }B_{\nu }(T)d\nu ,} dóndeσ{\displaystyle \sigma }es la constante de Stefan-Boltzmann .

Por otro lado, la opacidad de Rosseland (en honor a Svein Rosseland ) utiliza una derivada de temperatura de la distribución de Planck .tú(ν,T)=∂Bν(T)/∂T{\displaystyle u(\nu ,T)=\partial B_{\nu }(T)/\partial T}, como función de ponderación, y promediosκν−1{\displaystyle \kappa _ {\nu }^{-1}}, 1κ=∫0∞κν−1tú(ν,T)dν∫0∞tú(ν,T)dν.{\displaystyle {\frac {1}{\kappa }}={\frac {\int _{0}^{\infty }\kappa _{\nu }^{-1}u(\nu ,T)d\nu }{\int _{0}^{\infty }u(\nu ,T)d\nu }}.} El camino libre medio del fotón es λν=(κνρ)−1{\displaystyle \lambda _{\nu }=(\kappa _{\nu }\rho )^{-1}}La opacidad de Rosseland se deriva en la aproximación de difusión de la ecuación de transporte radiativo. Es válida siempre que el campo de radiación sea isotrópico en distancias comparables o menores que el camino libre medio de la radiación, como en el equilibrio térmico local. En la práctica, la opacidad media para la dispersión de electrones de Thomson es: κmis=0,20(1+incógnita)dometro2gramo−1{\displaystyle \kappa _{\rm {es}}=0.20(1+X)\,\mathrm {cm^{2}\,g^{-1}} } dóndeincógnita{\displaystyle X}es la fracción de masa de hidrógeno. Para la bremsstrahlung térmica no relativista , o transiciones libres-libres, asumiendo metalicidad solar , es: [ 3 ]κFF(ρ,T)=0,64×1023(ρ[gramo dometro−3])(T[K])−7/2dometro2gramo−1.{\displaystyle \kappa _{\rm {ff}}(\rho ,T)=0.64\times 10^{23}(\rho [{\rm {g}}~{\rm {\,cm}}^{-3}])(T[{\rm {K}}])^{-7/2}{\rm {\,cm}}^{2}{\rm {\,g}}^{-1}.} El coeficiente de atenuación media de Rosseland es: [ 4 ]1κ=∫0∞(κν,mis+κν,FF)−1tú(ν,T)dν∫0∞tú(ν,T)dν.{\displaystyle {\frac {1}{\kappa }}={\frac {\int _{0}^{\infty }(\kappa _{\nu ,{\rm {es}}}+\kappa _{\nu ,{\rm {ff}}})^{-1}u(\nu ,T)d\nu }{\int _{0}^{\infty }u(\nu ,T)d\nu }}.}

Véase también

Referencias

  1. ↑ "Definición de opaco - Glosario de términos comunes de joyería - Guía de joyería Joseph | Joyería personalizada Joseph Jewelry Bellevue Seattle" . www.josephjewelry.com . Consultado el 5 de febrero de 2026 .
  2. ↑ Modesto, Transferencia de calor por radiación, ISBN 978-0-12386944-9
  3. ↑ Stuart L. Shapiro y Saul A. Teukolsky , "Agujeros negros, enanas blancas y estrellas de neutrones", 1983, ISBN 0-471-87317-9.
  4. ↑ George B. Rybicki y Alan P. Lightman , " Procesos radiativos en astrofísica ", 1979 ISBN 0-471-04815-1.
Lecturas relacionadas
6 articulos
Radiación electromagnéticaRadiación electromagnéticaUna onda electromagnética polarizada linealmente que va en el eje z, donde E denota el campo eléctrico y B perpendicular denota el campo magnético....RadiaciónRadiaciónIlustración de las capacidades relativas de tres tipos diferentes de radiación ionizante para penetrar materia sólida. Las partículas alfa (α) típi...LuzLuzLa luz , luz visible o radiación visible es la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano . [1] La luz visible abarca el ...{\displaystyle I_{\nu }}Transferencia radiativaLa transferencia radiativa (también llamada transporte de radiación ) es el fenómeno físico de transferencia de energía en forma de radiación elect...Medio de transmisiónMedio de transmisiónUn medio de transmisión es un sistema o sustancia que puede mediar la propagación de señales con fines de telecomunicaciones . Las señales se impon...{\displaystyle J=-D{\frac {d\varphi }{dx}}}Plasma (física)El plasma (del griego antiguo πλάσμα ( plásma ) 'sustancia moldeable' [1] ) es uno de los cuatro estados fundamentales de la materia (los otros tre...