一、光栅衍射

由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学器件称为光栅

设透射光栅的总缝数为N，缝宽为a , 缝间不透光部分宽度为b，(a+b) =d 称为光栅常量

二、光栅衍射条纹的成因

对于具有N个狭缝的光栅，在平行光照射下，每个狭缝都要产生各自的衍射条纹，尽管各狭缝的位置不同，但由于屏幕放在透镜的焦平面处，这N组衍射条纹将通过透镜完全重合，如同单个狭缝所形成的衍射条纹一样.

由于各狭缝都处在同一波阵面上，相邻两缝所有的对应点发射的子波到达屏上P点的光程差都是相等的，所以通过所有狭缝的光都是相干光，在屏幕上P点处还将出现相干叠加，形成干涉条纹，这就是多缝干涉.

光栅的衍射条纹足中缝衍射和多缝干涉的综合效果.

干涉条纹的光强要受到单缝衍射的调制

由于光栅的缝数很多，设为N，则在屏幕上P 点处的合振幅应是来自一条缝的光的振幅N倍，而光强将是来自一条缝光强的 $N^{2}$ 倍，所以光栅的条纹是很亮的

三、光栅方程

光栅衍射明条纹的条件是 $\theta$ 必须满足公式

$(a+b)sin\theta =\pm k\lambda ,k=0,1,2,...$

满足光栅方程的明纹又称主极大.

由光栅方程可知，对于一定波长的入射光，光栅常量越小，各级明条纹的衍射角越大.即条纹分布越稀疏.

四、缺级

由于单缝衍射的光强分布在某些 $\theta$ 值时可能为零，所以，如果 $\theta$ 的某些值满足光栅方程的主明纹条件，而又满足单缝衍射的暗纹条件，这些主明纹将消失，这一现象称为缺级。如果 $\theta$ 角同时满足
$(a+b)sin\theta =k\lambda$

$asin\theta =k'\lambda$
则缺级的级数k为

$k=\frac{a+b}{a}k',k=\pm 1,\pm 2,\pm 3,....$

五、光栅光谱

单色光经过光栅衍射后形成各级细而亮的明纹，从而可以精确地测定其波长.如果用复色光照射到光栅上，除中央明纹外，不同波长的同一级明纹的角位置是不同的，并按波长由短到长的次序自中央向外侧依次分开排列，每一干涉级次都有这样的一组谱线.光栅衍射产生的这种按波长排列的谱线称为光栅光谱.

六、干涉、衍射的区别和联系

有限光束的相干叠加说是干涉，而把无穷多子波的相干叠加说是衍射.或者更精确地说，如果参与相干叠加的各光束是按几何光学直线传播的，这种相干叠加是纯干涉问题，如薄膜干涉情形.如果参与相干叠加的各光束的传播不符合几何光学模型，每一光束存在明显的衍射，这种情形干涉和衍射同时存在的，如杨氏双缝等分波阵面的干涉装置.在存在衍射的情况下，干涉条纹要受到衍射的调制

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