光柵分光的原理
光柵也稱衍射光柵，是利用多縫衍射原理使光發(fā)生色散（分解為光譜）的光學(xué)元件。它是一塊刻有大量平行等寬、等距狹縫（刻線）的平面玻璃或金屬片。光柵的狹縫數(shù)量很大，一般每毫米幾十至幾千條、單色平行光通過(guò)光柵每個(gè)縫的衍射和各縫間的干涉，形成暗條紋很寬、明條紋很細(xì)的圖樣，這些銳細(xì)而明亮的條紋稱作譜線。譜線的位置隨波長(zhǎng)而異，當(dāng)復(fù)色光通過(guò)光柵后，不同波長(zhǎng)的譜線在不同的位置出現(xiàn)而形成光譜。光通過(guò)光柵形成光譜是單縫衍射和多縫干涉的共同結(jié)果。
光柵的分光原理
衍射光柵在屏幕上產(chǎn)生的光譜線的位置，可用式(a+b)(sinφ±sinθ)=kλ表示。此式即為光柵方程。式中a代表狹縫寬度, b代表狹縫間距, φ為衍射角, θ為光的入射方向與光柵平面法線之間的夾角, k為明條紋光譜級(jí)數(shù)(k=0 , ±1 , ±2...... ),λ為波長(zhǎng)，a+b稱作光柵常數(shù)。對(duì)于相同的光譜級(jí)數(shù)k，以同樣的入射角θ投射到光柵上的不同波長(zhǎng)λ1、λ2、......組成的緩和光,每種波長(zhǎng)產(chǎn)生的干涉極大都位于不同的角度位置；即不同波長(zhǎng)的衍射光以不同的衍射角φ出射。這就說(shuō)明,對(duì)于給定的光柵,不同波長(zhǎng)的同一級(jí)主級(jí)大或次級(jí)大(構(gòu)成同一級(jí)光柵光譜中的不同波長(zhǎng)諧線)都不重合,而是按波長(zhǎng)的次序順序排列,形成一系列分立的譜線。這樣，混合在一起入射的各種不同波長(zhǎng)的復(fù)合光,經(jīng)光柵衍射后彼此被分開(kāi)。這就是衍射光柵的分光原理。