光栅的应用

出处：按学科分类—自然科学总论 山东人民出版社《方法大辞典》第187页（593字）

光栅和棱镜一样是一种分光装置，可用来形成光谱，是研究光谱的一种普遍采用的强有力的工具。

光栅有两种，一种是用于透射光衍射的透射光栅，它原则上是一块其上刻有大量相互平行等宽而又等间距刻痕的透明屏板；另一种是用于反射光衍射的反射光栅。它又分两种：一种是在涂有金属层的平面反射镜上刻划出许多等间隔且等宽的平行直痕迹的平面反射光栅，另一种是在球面反射镜上沿弦刻划出等间隔且等宽的许多平行直痕迹的凹面光栅。例如，一般光栅在一毫米内有几十乃至成千的痕迹，视应用的光谱区域而异，用于可见光区和紫外区的光栅中大多每毫米600条～1200条痕迹，而对于x射线，其波长在10^－8cm数量级，与某些固体的原子间隔相同，所以适当的晶体就是一种良好的光栅。

在透射或反射光栅中，甚至在凹面反射光栅中，当入射光与光栅法线成φ角时，可推知波长为λ的成分的主最大方向由下式确定

d(sinφ±sinθ)=kλ，k=0，1，2，…

此式称为光栅方程，式中d是光栅常数，k为主最大的级次，“+”号相应于衍射光和入射光在法线的同一侧，而“－”号相应于两者在法线的异侧。

可以证明，光栅上狭缝的总数目愈大，则所得各级主最大的谱线愈细。