Диффузия фотона

Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив цитаты из надежных источников . Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найти источники:  "Photon diffusion"  -  новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( декабрь 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения )

Диффузия фотонов - это ситуация, когда фотоны проходят через материал, не поглощаясь, а скорее подвергаются повторяющимся событиям рассеяния, которые изменяют направление их пути. Таким образом, путь любого данного фотона фактически является случайным блужданием . Можно сказать, что большой ансамбль таких фотонов проявляет диффузию в материале и может быть описан уравнением диффузии .

Астрофизика [ править ]

В астрофизике диффузия фотонов происходит внутри звездной атмосферы . Чтобы описать это явление, необходимо разработать уравнение переноса по моментам и использовать приближение Эддингтона для переноса излучения (то есть приближение диффузии). В 3D результаты представляют собой два уравнения для потока энергии фотонов:

${\displaystyle {\vec {F}}=-{\frac {c}{12\pi \sigma }}{\vec {\nabla }}U,}$

${\displaystyle {\vec {\nabla }}\cdot {\vec {F}}=0,}$

где непрозрачность. Подставляя первое уравнение во второе, получаем уравнение диффузии для плотности энергии фотона:${\displaystyle \sigma }$

${\displaystyle \nabla ^{2}U-{\frac {1}{\sigma }}{\vec {\nabla }}U\cdot {\vec {\nabla }}\sigma =0.}$

Медицинская наука [ править ]

В медицине диффузия фотонов может использоваться для создания изображений тела (в основном мозга и груди) и внесла большой вклад в развитие определенных областей исследований, таких как нейробиология. Этот метод известен как диффузное оптическое отображение . Первая модель диффузии фотонов в биологических средах была разработана Bonner et al. ^[1] Более поздние исследования см. В ^[1] . ^{[2] [3]}

См. Также [ править ]

• Диффузное отражение
• Демпфирование диффузии
• Глобальное затемнение
• Медицинская оптическая визуализация
• Оптическая томография
• Уравнение переноса излучения и теория диффузии для переноса фотонов в биологической ткани

Ссылки [ править ]