يشير العمق الضوئي في الفيزياء الفلكية إلى مستوى محدد من الشفافية. يمكن أن يختلف العمق الضوئي عن العمق الفعلي
τ
{\displaystyle \tau }
و
z
{\displaystyle z}
على التوالي، اختلافاً كبيراً اعتماداً على امتصاصية البيئة الفيزيائية الفلكية. في الواقع، إن العمق الضوئي قادر على إظهار العلاقة بين هذين المقدارين ويمكن أن يؤدي إلى فهم أكبر لبنية النجم الداخلية.
العمق الضوئي هو مقياس لعامل الخمود أو الامتصاصية حتّى «عمق» محدد لمكونات النجوم.
τ
≡
∫
0
z
α
d
z
=
σ
N
.
{\displaystyle \tau \equiv \int _{0}^{z}\alpha dz=\sigma N.}
الافتراض هنا هو أن معامل الخمود
α
{\displaystyle \alpha }
أو رقم عمود الكثافة معروفين؛ كما يمكن حسابهما عموماً من معادلات أخرى إذا كان هناك قدر لا بأس به من المعلومات المعروفة حول التركيب الكيميائي للنجم. من التعريف، من الواضح أيضاً أن الأعماق الضوئية الكبيرة تتوافق مع نسبة أعلى من التعمية (التعتيم). وبالتالي يمكن اعتبار العمق الضوئي متوسط العتامة.
يمكن حساب معامل الخمود
α
{\displaystyle \alpha }
باستخدام معادلة النقل. في معظم مسائل الفيزياء الفلكية، يصعب حل المسألة بشكل استثنائي لأن حل المعادلات المناظرة يتطلب معرفة الإشعاع الحادث وكذلك الإشعاع الذي ينتج عن النجم. هذه القيم عادةً تكون معطاة نظرياً.
في بعض الحالات، قد يكون قانون بير لامبيرت مفيداً لحساب معامل الخمود
α
{\displaystyle \alpha }
.
α
=
e
4
π
κ
λ
0
,
{\displaystyle \alpha =e^{\frac {4\pi \kappa }{\lambda _{0}}},}
حيث
κ
{\displaystyle \kappa }
هو معامل الانكسار، و
λ
0
{\displaystyle \lambda _{0}}
هو طول الموجة الواردة قبل الامتصاص أو التشتت. من المهم ملاحظة أن قانون بير لامبيرت يصح فقط عندما يحصل الامتصاص بطول موجة محدد
λ
0
{\displaystyle \lambda _{0}}
، إلا أنه من أجل الغلاف الجوي الرمادي، يكون من الأنسب استعمال تقريب إدينغتون.
لذلك،
τ
{\displaystyle \tau }
هو مجرد ثابت يعتمد على المسافة المادية من الخارج للنجم. للحصول على
τ
{\displaystyle \tau }
على عمق معين z، يمكن استعمال المعادلة أعلاه مع استخدام
α
{\displaystyle \alpha }
مع المكاملة من
z
=
0
{\displaystyle z=0}
إلى
z
=
z
′
{\displaystyle z=z'}
.