분광 해상도

분광 해상도(分光解像度, 영어: spectral resolution)는 분광기나 더 일반적인 주파수 스펙트럼에서 전자기 스펙트럼을 얼마나 잘 분해할 수 있는가에 관한 척도이다. 보통 $\Delta \lambda$로 나타내며, 다음처럼 표현되는 분광기의 분해능(영어: resolving power)과 밀접하게 관련되어 있다.

$R={\frac {\lambda }{\Delta \lambda }}$

여기서 $\Delta \lambda$는 파장 $\lambda$에서 구분할 수 있는 가장 작은 파장 간격이다. 예를 들어서 허블 우주 망원경의 우주 망원경 영상 분광기(STIS)는 1000 nm의 파장에서 0.17 nm를 구분할 수 있기 때문에 0.17 nm의 분광 해상도와 5,900의 분해능을 가진다. 또 다른 예시로 유럽남방천문대 파라날 거대 망원경의 극저온 고해상도 적외선 에셸 분광기(CRIRES)는 100,000까지의 스펙트럼 분해능을 가지고 있다.

도플러 효과

분광 해상도는 속력 같은 물리량으로 나타낼 수 있기도 하다. 그러면 도플러 효과를 통해 구분되는 속력 차이로 $\Delta v$를 쓸 수 있다. 따라서, 해상도가 $\Delta v$이면 분해능은

$R={\frac {c}{\Delta v}}$

여기서 $c$는 빛의 속력이다. 예컨대 전술한 STIS의 분광 해상도는 51 km/s가 된다.

IUPAC 정의

국제순수응용화학연합(IUPAC)은 광학 분광학에서 해상도를 스펙트럼에서 구분 가능한 두 선 스펙트럼의 최소 파수 차이나 파장 차이, 혹은 진동수 차이로 정의한다. 분해능 $R$은 천이 파수 내지 파장 혹은 진동수를 해상도로 나눈 값으로 주어진다.

같이 보기

• 각분해능
• 해상도 (질량 분석)

추가 정보

• Kim Quijano, J., et al. (2003), STIS Instrument Handbook, Version 7.0, (Baltimore: STScI)
• Frank L. Pedrotti, S.J. (2007), Introduction to optics, 3rd version, (San Francisco)