光柵光譜儀的光柵方程

反射式衍射光柵是在襯底上周期地刻劃很多微細的刻槽,， 一系列平行刻槽的間隔與波長相當,，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 為相對于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，可以有幾個波長與級次m 相對應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，這就是為什么要加消二級光譜濾光片輪的意義,。

衍射級次m 可正可負。

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,，旋轉光柵，改變α,，則在α+β 不變的方向得到不同的波長,。