Au sens le plus général du terme, la densité optique mesure la quantité de lumière qu’un objet absorbe et la quantité de lumière qui traverse l’objet. Dans le monde des sciences et de l’ingénierie, la densité optique est utilisée pour déterminer les types de matériaux qui composent un objet. Les ingénieurs et les scientifiques peuvent utiliser la densité optique pour obtenir plus d’informations sur les propriétés d’un objet, comme les composants et les propriétés du pétrole, ou dans le domaine médical pour examiner les bactéries et les protéines présentes dans une cellule.
Les scientifiques travaillant sur des expériences médicales peuvent utiliser la densité optique pour étudier les cellules. Une cellule est suspendue et un faisceau de lumière la traverse. En fonction de la quantité de lumière qui la traverse, le scientifique peut déterminer certains organismes comme les bactéries qui se développent dans la cellule. Des populations élevées de bactéries modifient la densité optique d’un objet et empêchent la lumière de le traverser. Les cellules contenant moins de bactéries peuvent laisser passer plus de lumière.
Pour voir les résultats de ces tests, un spectrophotomètre est utilisé. Cet appareil mesure la quantité de lumière réfléchie par un objet ou passée à travers un objet en termes de longueurs d’onde. Une fois que la cellule ou un autre matériau de test est placé à l’intérieur du spectrophotomètre, il transmet un faisceau de lumière spécifique sur l’échantillon et la lecture exprime les résultats. Le scientifique peut alors déterminer certaines propriétés de la cellule en question, telles que la quantité de bactéries qui y résident.
Ce que le spectrophotomètre lit n’est pas seulement l’absorption de la lumière, mais aussi la diffusion de la lumière. Lorsque l’on considère la densité optique, il est important de se rappeler que la lumière peut également se disperser lorsqu’elle frappe un objet. Plus il y a de bactéries présentes dans un échantillon, plus la lumière se dispersera lorsque le spectrophotomètre essaiera de faire passer un faisceau à travers celui-ci. Des propriétés simples telles que celles-ci permettent aux scientifiques d’étudier les matériaux et de mieux comprendre de quoi ils sont faits.
Des formules mathématiques sont utilisées pour calculer la densité optique, également appelée absorbance. La formule mathématique divise l’intensité de la lumière avant de traverser l’échantillon par l’intensité après avoir traversé l’échantillon. Il insère ensuite ce résultat comme exposant du logarithme avec une base de 10. Après avoir calculé le logarithme avec ce nombre branché, la réponse est la densité optique de la lumière à une longueur d’onde spécifique.