透射式光柵是通過在一塊很平的玻璃上刻出一系列等寬度等間距的刻痕做成的，刻痕處相當於毛玻璃，大部分光將不會透過，而兩條刻痕之間則相當於一條狹縫，可以透光。反射式的平面光柵，在一塊光潔的平面玻璃上刻出一系列平行的斜槽，入射光經過斜槽的反射後，產生干涉現象。實用的光柵每毫米內有幾百條、幾千條甚至上萬條刻痕。
基本介紹
- 中文名：平面光柵
- 用處：光譜分析和光波長的測量
- 屬性：儀器
- 套用原理：夫琅和費理論
平面光柵主要用於光譜分析和光波長的測量等方面。
理想的反射式平面光柵，可視作是相互平行，等寬，等間距，均勻排列的許多狹縫。如設光柵的縫寬為d，則d稱為光柵常數。根據夫琅和費理論，一束平行光垂直地入射到平面反射光柵上，經各縫衍射後向各方向傳播。衍射角適合如下條件：
dsinθ=kλ k=0，±1，±2，±3…
上式稱作平行光垂直入射時的光柵方程。式中θ為衍射角，λ為光波波長，k為光譜線級數，當k=0，θ=0時，各種波長的光均滿足上式，重合在一起形成零級光譜。k不為零時,不同波長的光對應不同的衍射角θ，光譜線便按波長（或衍射角）由小到大展開。如果入射光含有連續波長分布的複色光照射光柵，其一級主級大將是較寬的彩色亮帶，從靠近零級主級大的內側向外，顏色是由紫而最終變紅色，稱為光柵光譜。其它各級主級大的情況類似，僅零級保持為白色窄條，且對給定光柵常數的光柵，除中央零級明線外，不同波長的同一衍射主級大的位置均不重合，波長越短，衍射角就越小，越靠近中央。而在較高級次處，相鄰級的衍射譜線間會出現重疊，級次越高重疊越嚴重。
反射式平面光柵意圖如下：
反射式光柵