5.4. Fénytejedés biológiai szövetekben

 
  5.6. ábra   Viz, hemoglobin és melanin abszorpciós spektrumai és a megfelelő behatolási mélységek.
   
   
  5.7. ábra   A fény behatolási mélysége bőrben.

A biológia szövetek esetén a fény terjedését az inhomogén felépítésükből adódóan a fényszóródás és az abszorpció együttesen határozzák meg. Kivételt ez alól a szemnek az optikailag tiszta (átlátszó) részei képeznek. Amennyiben bőrfelületet világítunk meg, az egyenetlen felületen általában a fény egy jelentős része diffúz visszaverődést szenved. A szövetbe jutó fénymennyiség továbbterjedését nagymértékben befolyásolja a hullámhossz. A mellékelt ábrán az emberi szervezet néhány alkotóelemének (víz, hemoglobin, melanin) abszorpciós tényezőjét és az adott anyagokra érvényes behatolási mélységet láthatjuk különböző hullámhosszakon. A grafikonon látható tendenciákkal jó összhangban vannak a bőr esetére kísérletileg kimért behatolási mélységek. Az UV-C fény már a hámban elnyelődik, az UV-B és UV-A fénysugarak az irhában nyelődnek el. A látható fény kék oldali része bőraljáig eljut, a legmélyebbre a vörös és közeli infravörös fény hatol, melyek ugyanakkor nagymértékben szóródnak is. Ha egy fehér fényű lámpával keresztülvilágítunk a kezünkön, csak a diffúz vörös fényt láthatjuk, a többi színkomponens elnyelődik. Ezen a hullámhossz-tartományon főleg a vörösvértestek Mie szórási elméletével jól magyarázható fényszórása domináns, ezt használják ki a lézeres véráramlásmérési módszerekben. A  közép-infravörös tartományon az abszorpció növekszik, távoli-infravörös fény a hám felső rétegeiben elnyelődik.

 
  5.8. ábra   Különböző hullámhosszak behatolási mélysége a szemben.

A szemünk esetén a retináig a látható és közeli infravörös fény jut le, a vörös és közeli infravörös fény a szemfenék mélyebb rétegeihez is eljut, ahonnan egy része visszaszóródhat. Ezt használják ki a szemészeti optikai koherencia tomográfiában. Az UV-C tartományú sugarak már a szaruhártya felsőbb rétegeiben elnyelődnek (UV lézeres refraktív sebészet), míg az UV-A fény egy része a szemlencsén is túljut. A közép-infravörös tartományban a hullámhossz növelésével az az abszorpció újból megnő, a távoli infravörös fény már a szaruhártya legkülső rétegében elnyelődik.