I termens mest allmänna mening mäter optisk densitet hur mycket ljus ett föremål absorberar och hur mycket av ljuset som passerar genom föremålet. Inom vetenskaps- och ingenjörsvärlden används optisk densitet för att bestämma vilka typer av material som utgör ett föremål. Ingenjörer och forskare kan använda optisk densitet för att ta reda på mer information om egenskaperna hos ett objekt, som komponenter och egenskaper hos olja, eller inom det medicinska området för att undersöka bakterier och proteiner som finns i en cell.
Forskare som arbetar med medicinska experiment kan använda optisk densitet för att studera celler. En cell är upphängd och en ljusstråle passerar genom den. Baserat på hur mycket av ljuset som passerar igenom, kan forskaren bestämma vissa organismer som bakterier som växer i cellen. Höga populationer av bakterier ändrar den optiska densiteten hos ett föremål och hindrar ljus från att passera genom det. Celler med färre bakterier kan låta mer ljus passera igenom.
För att se resultaten av dessa tester används en spektrofotometer. Denna enhet mäter hur mycket ljus som reflekteras från ett föremål eller passerar genom ett föremål i termer av våglängder. När cellen eller annat testmaterial väl har placerats inuti spektrofotometern skickar den en specifik ljusstråle till provet och avläsningen uttrycker resultaten. Forskaren kan sedan fastställa vissa egenskaper hos cellen i fråga, såsom mängden bakterier som finns i den.
Vad spektrofotometern avläser är inte bara absorptionen av ljuset, utan också ljusets spridning. När man överväger optisk densitet är det viktigt att komma ihåg att ljus också kan spridas när det träffar ett föremål. Ju fler bakterier som finns i ett prov, desto mer sprids ljuset när spektrofotometern försöker passera en stråle genom det. Enkla egenskaper som denna tillåter forskare att studera material och bestämma mer om vad de är gjorda av.
Matematiska formler används för att beräkna optisk densitet, även känd som absorbans. Den matematiska formeln delar ljusets intensitet innan det passerar genom provet med intensiteten efter att ha passerat genom provet. Den infogar sedan detta resultat som exponent för logaritmen med basen 10. Efter att ha beräknat logaritmen med detta tal inkopplat är svaret den optiska densiteten för ljuset vid en specifik våglängd.