光譜分析方法作為一種重要的分析手段，在科研,、生產(chǎn),、質(zhì)控等方面都發(fā)揮著極大的作用。無論是穿透吸收光譜,，還是熒光光譜,，拉曼光譜，獲得單波長輻射是*的手段,。由于現(xiàn)代單色儀可具有很寬的光譜范圍（UV-IR）,，高光譜分辨率（0.001nm），自動波長掃描,，完整電腦控制功能,，極易和其它周邊設(shè)備配合為高性能自動測試系統(tǒng)，使用電腦自動掃描多光柵光譜儀已成為光譜研究的,。
當(dāng)一束復(fù)合光線進(jìn)入光譜儀的入射狹縫,，首先由光學(xué)準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直成平行光，再通過衍射光柵色散為分開的波長（顏色）,。利用不同波長離開光柵的角度不同,，由聚焦反射鏡再成像于出射狹縫。通過電腦控制可地改變出射波長,。
在光譜學(xué)應(yīng)用中,，獲得單波長輻射是*的手段。除了用單色光源（如光譜燈,、激光器,、發(fā)光二極管）、顏色玻璃和干涉濾光片外,，大都使用掃描選擇波長的單色儀,。尤其是當(dāng)前更多地應(yīng)用掃描光柵單色儀,，在連續(xù)的寬波長范圍（白光）選出窄光譜（單色或單波長）輻射。
光柵基礎(chǔ)
光柵作為重要的分光器件,，他的選擇與性能直接影響整個(gè)系統(tǒng)性能,。為更好協(xié)助用戶選擇，在此做一簡要介紹,。
光柵分為刻劃光柵,、復(fù)制光柵,、全息光柵等,。刻劃光柵是用鉆石刻刀在涂有金屬的表面上機(jī)械刻劃而成,；復(fù)制光柵是用母光柵復(fù)制而成,。典型刻劃光柵和復(fù)制光柵的刻槽是三角形。全息光柵是由激光干涉條紋光刻而成,。全息通常包括正弦刻槽,。刻劃光柵具有衍射效率高的特點(diǎn),，全息光柵光譜范圍廣,，雜散光低，且可作到高光譜分辨率,。
光柵方程
反射式衍射光柵是在襯底上周期地刻劃很多微細(xì)的刻槽,，一系列平行刻槽的間隔與波長相當(dāng)，光柵表面涂上一層高反射率金屬膜,。光柵溝槽表面反射的輻射相互作用產(chǎn)生衍射和干涉,。對某波長，在大多數(shù)方向消失,，只在一定的有限方向出現(xiàn),，這些方向確定了衍射級次。如圖1所示,，光柵刻槽垂直輻射入射平面,，輻射與光柵法線入射角為α，衍射角為β,，衍射級次為m,，d為刻槽間距，在下述條件下得到干涉的極大值：
mλ=d（sinα+sinβ）
定義φ為入射光線與衍射光線夾角的一半,，即φ=(α-β)/2,；θ為相對與零級光譜位置的光柵角，即θ=(α+β)/2,得到更方便的光柵方程：
mλ=2dcosφsinθ
從該光柵方程可看出：
對一給定方向β,，可以有幾個(gè)波長與級次m相對應(yīng)λ滿足光柵方程,。比如600nm的一級輻射和300nm的二級輻射,、200nm的三級輻射有相同的衍射角。
對相同級次的多波長在不同的β分布開,。
含多波長的輻射方向固定,，旋轉(zhuǎn)光柵，改變α,，則在α+β不變的方向得到不同的波長,。
如何選擇光柵
選擇光柵主要考慮如下因素：
刻槽密度G=1/d，d是刻槽間隔,，單位為mm,。
閃耀波長
閃耀波長為光柵zui大衍射效率點(diǎn)，因此選擇光柵時(shí)應(yīng)盡量選擇閃耀波長在實(shí)際需要波長附近,。如實(shí)際應(yīng)用在可見光范圍,，可選擇閃耀波長為500nm。
光柵刻線
光柵刻線多少直接關(guān)系到光譜分辨率,，刻線多光譜分辨率高,，刻線少光譜覆蓋范圍寬，兩者要根據(jù)實(shí)驗(yàn)靈活選擇,。
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