Co je to optická hmota

 Paprsky dopadající na zemský povrch šikmo procházejí delší dráhu atmosférou. Pojem optická (vzdušná) hmota vyjadřuje poměr hmotnosti sloupce, kterým světlo projde, k hmotnosti kolmého vzdušného sloupce o stejném horizontálním průřezu.

Pro zenitové vzdálenosti menší než 65o (výška nad obzorem nad 25o) je možné zanedbat vliv zakřivení zemského povrchu a paprsků (refrakce). Pak se dá vzdušná hmota vyjádřit pomocí jednoduchého vztahu

    X = sec z

kde z je skutečná zenitová vzdálenost (spočítaná podle souřadnic, tedy neovlivněná refrakcí), a   sec z = 1/cos z .

Do optické hmoty 4 se používá například formule Younga a Irvina

    X = sec z (1 - 0.0012 (sec2z - 1))

kde je zkorigován vliv zakřivení zemského povrchu a rekrakce.


Formule Younga a Irvina graficky - výpočet optické hmoty z výšky nad obzorem (90o-z).

Skutečnost je však složitější, uvedené formule neberou v úvahu závislost na profilu teploty a tlaku a zejména není zaručeno, že stejná hmotnost vzduchu v různých výškách pohltí stejné množství světla. Při nižších výškách nad obzorem je vlivem zakřivení Země větší podíl dráhy paprsku nižšími vrstvami atmosféry, a proto na tomto druhu nehomogenity atmosféry záleží. Odchylky na větších optických hmotách mohou být větší než 1%, zvlášť pro některé barvy, kde se nacházejí absorpční pásy molekul ozónu. Optická hmota se však definuje nezávisle na vlnové délce a barevné korekce se provádějí jinak.