La difusión de fotones es una situación en la que los fotones viajan a través de un material sin ser absorbidos, sino que sufren repetidos eventos de dispersión que cambian la dirección de su camino. El camino de cualquier fotón dado es entonces efectivamente un paseo aleatorio . Se puede decir que un gran conjunto de tales fotones exhibe difusión en el material, y se puede describir con una ecuación de difusión .
En astrofísica , la difusión de fotones ocurre dentro de una atmósfera estelar . Para describir este fenómeno, se debe desarrollar la ecuación de transferencia en momentos y utilizar la aproximación de Eddington a la transferencia radiativa (es decir, la aproximación de difusión). En 3D, los resultados son dos ecuaciones para el flujo de energía de los fotones:
¿Dónde está la opacidad? Sustituyendo la primera ecuación en la segunda, se obtiene la ecuación de difusión para la densidad de energía del fotón:
En medicina , la difusión de fotones puede utilizarse para crear imágenes del cuerpo (principalmente cerebro y mama) y ha contribuido mucho al avance de determinados campos de la investigación, como la neurociencia. Esta técnica se conoce como imagen óptica difusa .
