La distribución de una magnitud, como el flujo de partículas, en función de la energía.Un espectro es la distribución de una magnitud física —como el flujo de partículas, la intensidad de la luz o la potencia del sonido— en función de la energía, la frecuencia o la longitud de onda. En física, el término se asocia con mayor frecuencia a la radiación electromagnética: el familiar arcoíris de la luz visible es solo la estrecha franja del espectro electromagnético que nuestros ojos pueden detectar. Pero el concepto va mucho más allá de la luz: los espectros de rayos cósmicos muestran cuántas partículas llegan con cada energía, y el espectro de emisión de rayos X de una estrella revela la temperatura y la composición de sus capas externas.
Isaac Newton fue el primero en usar un prisma en 1666 para demostrar que la luz blanca está compuesta de colores, pero el concepto cuantitativo moderno de espectro surgió en el siglo XIX con la observación de las líneas oscuras en el espectro solar por parte de Joseph von Fraunhofer y los trabajos de Gustav Kirchhoff sobre espectros de emisión y absorción.
Para obtener un espectro, se separa una señal mixta en sus componentes según alguna propiedad física. Un prisma o una rejilla de difracción dispersa la luz según la longitud de onda; un detector de partículas mide la energía de cada partícula entrante y cuenta los eventos. El resultado es una gráfica o histograma que muestra cuánta cantidad existe en cada energía o frecuencia. La forma de esa curva —si presenta picos, decae abruptamente o muestra líneas nítidas— contiene información sobre los procesos que generaron la señal.
Los espectros se utilizan en todas partes, desde la astronomía (identificando elementos en estrellas lejanas) hasta la medicina (resonancia magnética y espectroscopía para análisis de tejidos) y las telecomunicaciones (asignación de frecuencias para radio y Wi-Fi).
La palabra 'espectro' proviene del latín 'apparitio' o 'fantasma' — Newton la usó para describir la imagen coloreada que aparecía tras pasar la luz por un prisma.
| c | variable | cross-correlation value — correlación cruzada |
| v | variable | Doppler shift velocity — velocidad metre per second |
| λ | variable | wavelength — longitud de onda metre |
| S1 | variable | first spectrum — espectro |
| S2 | variable | second spectrum — espectro |
| S̄1 | variable | mean of first spectrum over wavelength — mean spectrum |
| S̄2 | variable | mean of second spectrum over wavelength — mean spectrum |
| σ | variable | standard deviation of spectrum — desviación estándar |
| ∑ | operador | sum over wavelength bins — suma |
