三、实验原理

如图3.49所示，设S为位于透镜L1物方焦面上的细长狭缝光源，G为光栅，光栅上相邻狭缝的间距为d，为光栅常量。自L1射出的平行光垂直照射在光栅G上。透镜L2将与光栅法线成θ角的衍射光会聚于其像方焦面上的Pθ点，则产生衍射亮条纹的条件为

式中　θ——衍射角；

λ——光波波长；(https://www.daowen.com)

k——光谱级数（k＝0，±1，±2，…）。

图3.49　光栅衍射原理图

式（3.110）称为光栅方程。衍射亮条纹实际上是光源狭缝的衍射像，是一条锐细的亮线。当k＝0时，在θ＝0的方向上，不同波长的亮线重叠在一起，形成明亮的零级像。对应于k的其他数值，不同波长的亮线出现在不同的方向上形成光谱，此时各波长的亮线成为光谱线。与k的正、负两组值相对应的两组光谱，对称的分布在零级像的两侧。若光栅常量d为已知，当测定出某谱线的衍射角θ和光谱级数k，则可由式（3.110）求出该谱线的波长λ。