導讀：什么是天瑞光譜儀？光與物質相互作用引起物質內部原子及分子能級間的電子躍遷，使物質對光的吸收、發(fā)射、散射等在波長及強度信息上發(fā)生變化，而檢測并處理這類變化的儀器被稱為光譜儀。因此，光譜儀的基本功能，就是將復色光在空間上按照不同的波長分離/延展開來，配合各種光電儀器附件得到波長成分及各波長成分的強度等原始信息以供后續(xù)處理分析使用。光柵是天瑞光譜儀的重要組成部分，光柵作為重要的分光器件，它的選擇與性能直接影響整個系統(tǒng)性能。那么我們該如何選擇光柵呢？
選擇光柵主要考慮如下因素：
1、光柵刻線，光柵刻線多少直接關系到光譜分辨率，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)實驗靈活選擇；
2、閃耀波長，閃耀波長為光柵大衍射效率點，因此選擇光柵時應盡量選擇閃耀波長在實驗需要波長附近。如實驗為可見光范圍，可選擇閃耀波長為500nm；
3、使用范圍，
4、光柵效率，光柵效率是衍射到給定級次的單色光與入射單色光的比值。光柵效率愈高，信號損失愈小。為提高此效率，除提高光柵制作工藝外，還采用特殊鍍膜，提高反射效率。
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。