분광

분광(分光, spectroscopy)은 물질과 전자기파(빛)의 상호작용을 연구하는 학문 분야이다. 전자기파의 파장 또는 주파수에 따른 세기의 변화를 측정하고 분석하여 물질의 성분, 구조, 상태 등을 파악한다. 이러한 상호작용은 흡수, 방출, 산란 등 다양한 형태로 나타나며, 각각의 상호작용은 물질의 고유한 특성을 반영하는 스펙트럼을 생성한다. 분광학은 과학의 여러 분야, 특히 물리학, 화학, 천문학 등에서 광범위하게 활용되고 있다.

분광 분석에 사용되는 전자기파의 종류는 가시광선뿐만 아니라 자외선, 적외선, X선, 감마선, 마이크로파, 라디오파 등 매우 넓은 영역에 걸쳐 있다. 각 파장 영역은 물질과의 상호작용 메커니즘이 다르기 때문에, 서로 다른 정보를 제공한다. 예를 들어, 자외선-가시광선 분광법은 전자 전이를, 적외선 분광법은 분자 진동을, NMR(핵자기 공명) 분광법은 원자핵의 스핀을 연구하는 데 사용된다.

분광학 기술은 다양한 분석 기법을 포함한다. 주요 기법으로는 흡수 분광법, 방출 분광법, 라만 분광법 등이 있으며, 각 기법은 특정한 물리적 현상을 이용하여 스펙트럼을 측정한다. 측정된 스펙트럼은 데이터 분석을 통해 물질의 정량적, 정성적 정보를 얻는 데 활용된다. 최근에는 고성능 컴퓨터와 고감도 검출기의 발달로 인해 분광학의 응용 분야가 더욱 확장되고 있으며, 나노과학, 생명과학, 환경과학 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 하고 있다.