분광기

분광기 (Spectrometer)는 빛의 스펙트럼을 분석하는 장치이다. 빛을 파장별로 분리하여 각 파장의 세기를 측정함으로써 물질의 구성 성분, 농도, 온도, 속도 등 다양한 물리적, 화학적 정보를 얻을 수 있다. 분광기는 다양한 분야에서 활용되는데, 천문학에서는 별빛의 스펙트럼 분석을 통해 별의 성분과 운동 상태를 파악하며, 화학에서는 물질의 종류와 농도를 분석하고, 의학에서는 혈액이나 조직의 스펙트럼 분석을 통해 질병을 진단하는 데 사용된다.

분광기의 기본 원리는 빛을 분산시키는 것이다. 빛을 분산시키는 방법에는 프리즘을 이용하는 방법과 회절 격자를 이용하는 방법이 있다. 프리즘은 빛의 파장에 따라 굴절률이 다르다는 점을 이용하여 빛을 분산시키며, 회절 격자는 빛의 간섭 현상을 이용하여 빛을 분산시킨다. 분산된 빛은 검출기를 통해 각 파장별 세기가 측정되고, 측정된 데이터는 스펙트럼 형태로 표현된다. 스펙트럼은 물질의 고유한 특성을 나타내므로, 이를 분석하여 물질의 정보를 파악할 수 있다.

분광기는 다양한 종류가 있으며, 사용 목적에 따라 적합한 분광기를 선택해야 한다. 예를 들어, 가시광선 영역의 스펙트럼을 분석하는 분광기, 자외선 영역의 스펙트럼을 분석하는 분광기, 적외선 영역의 스펙트럼을 분석하는 분광기 등이 있다. 또한, 광원의 종류에 따라 흡수 분광기, 방출 분광기, 형광 분광기 등으로 나눌 수 있다. 흡수 분광기는 빛이 물질을 통과하면서 흡수되는 정도를 측정하는 장치이고, 방출 분광기는 물질이 스스로 방출하는 빛의 스펙트럼을 측정하는 장치이며, 형광 분광기는 물질이 특정 파장의 빛을 흡수한 후 다른 파장의 빛을 방출하는 현상을 이용하는 장치이다.