분산 스펙트럼

분산 스펙트럼은 전자기파 또는 음파와 같은 파동이 매질을 통과하면서 발생하는 분산 현상에 의해 파장 또는 주파수별로 분리되어 나타나는 스펙트럼을 의미한다. 분산은 파동의 속도가 파장 또는 주파수에 따라 달라지는 현상이며, 이로 인해 복합적인 파동은 여러 파장 성분으로 분리되어 진행 방향이나 시간 지연이 달라지게 된다.

광학에서 분산 스펙트럼은 프리즘이나 회절 격자와 같은 광학 소자를 이용하여 빛을 파장별로 분리하여 얻을 수 있다. 백색광이 프리즘을 통과할 때 각 파장별로 굴절률이 다르기 때문에 빛이 분산되어 무지개색 스펙트럼을 형성하는 것이 대표적인 예시이다. 짧은 파장의 빛(보라색)은 긴 파장의 빛(빨간색)보다 더 크게 굴절되어 분리된다.

음향학에서도 분산 스펙트럼은 특정 매질 내에서 음파의 속도가 주파수에 따라 달라짐으로써 발생할 수 있다. 예를 들어, 해양 음향학에서 수중 채널을 통해 전파되는 음파는 수온, 염분, 압력 등의 요인에 따라 속도가 달라지며, 이는 음파의 분산을 야기하여 복잡한 음향 스펙트럼을 형성한다.

분산 스펙트럼은 다양한 분야에서 활용된다. 분광학에서는 물질의 구성 성분을 분석하거나 천체의 특성을 파악하는 데 사용되며, 통신 분야에서는 광섬유를 통한 광통신에서 신호의 왜곡을 보정하는 데 활용된다. 또한, 음향학에서는 수중 통신, 음향 탐지, 지진파 분석 등에 응용될 수 있다.