Влияние степени шероховатости поверхности кожи на энергетические характеристики света, рассеянного биологической тканью

Приведены результаты моделирования фотометрических характеристик света в мягких тканях при их освещении параллельным пучком по нормали к поверхности, полученные с учетом параметров шероховатости кожи и угловой структуры излучения, подходящего к поверхности изнутри среды. Рассмотрены глубинная структура плотности излучения и спектры коэффициента диффузного отражения света тканью в интервале длин волн 300 – 1000 нм. Обсуждено влияние дисперсии углов наклона микроплощадок шероховатой поверхности и рефракции света на исследованные характеристики. Показано, что эти факторы приводят к уменьшению потока излучения только в приповерхностном слое ткани и практически не влияют на глубину проникновения света в среду. С другой стороны, степень шероховатости поверхности и условия ее освещения изнутри ткани существенно сказываются на коэффициенте диффузного отражения и приводят к его заметному росту по сравнению со случаями гладкой границы раздела и полностью диффузного освещения, часто используемыми для упрощения теоретического решения задачи. Оценена роль шероховатой поверхности кожи применительно к решению различных прямых и обратных задач биомедицинской оптики.