由大量等寬等間距的(de)平行狹(xia)縫(feng)(feng)構成(cheng)的(de)光(guang)(guang)學器(qi)件稱為光(guang)(guang)柵(zha)(zha)（grating）。一般常用(yong)的(de)光(guang)(guang)柵(zha)(zha)是在玻璃(li)片上刻(ke)出大量平行刻(ke)痕(hen)制成(cheng)，刻(ke)痕(hen)為不(bu)透光(guang)(guang)部分，兩刻(ke)痕(hen)之間的(de)光(guang)(guang)滑部分可(ke)以(yi)透光(guang)(guang)，相(xiang)當于(yu)一狹(xia)縫(feng)(feng)。精制的(de)光(guang)(guang)柵(zha)(zha)，在1cm寬度(du)內刻(ke)有幾千條乃至(zhi)上萬條刻(ke)痕(hen)。

這(zhe)種利(li)用透(tou)射(she)光衍射(she)的光柵(zha)(zha)稱為透(tou)射(she)光柵(zha)(zha)，還有利(li)用兩(liang)刻痕(hen)間的反(fan)射(she)光衍射(she)的光柵(zha)(zha)，如(ru)在鍍(du)有金屬層的表面上刻出許多平行刻痕(hen)，兩(liang)刻痕(hen)間的光滑金屬面可以(yi)反(fan)射(she)光，這(zhe)種光柵(zha)(zha)稱為反(fan)射(she)光柵(zha)(zha)。

下(xia)面我們來一起看一下(xia)關于光柵的應用原理：

折射原理

利(li)用(yong)光(guang)柵(zha)視(shi)覺軟體把不(bu)(bu)同的(de)(de)圖案轉(zhuan)化成光(guang)柵(zha)線(xian)數(shu)，利(li)用(yong)光(guang)柵(zha)折(zhe)射的(de)(de)原(yuan)理(li)，在不(bu)(bu)同的(de)(de)角度呈現(xian)出(chu)不(bu)(bu)同的(de)(de)圖案，不(bu)(bu)同規(gui)格的(de)(de)光(guang)柵(zha)會有不(bu)(bu)同的(de)(de)折(zhe)射效果與折(zhe)射角度，觀賞(shang)距(ju)離也(ye)會有所(suo)不(bu)(bu)同，所(suo)以在設計(ji)光(guang)柵(zha)效果圖檔的(de)(de)時候，必(bi)須先了解光(guang)柵(zha)才能設計(ji)出(chu)符(fu)合(he)光(guang)柵(zha)特性的(de)(de)設計(ji)圖。

視覺效果

光柵效(xiao)果可(ke)以分(fen)(fen)為以下幾種：立(li)(li)體(ti)(ti)(ti)(ti)[3D]、兩(liang)變(bian)(bian)[Flip]、變(bian)(bian)大(da)變(bian)(bian)小[Zoom]、爆(bao)炸[Explosion]、連續(xu)動(dong)作[Animation]、扭轉[Twist]等，其實可(ke)以更簡(jian)化(hua)分(fen)(fen)類為：立(li)(li)體(ti)(ti)(ti)(ti)[3D]、變(bian)(bian)圖[Flip]，在變(bian)(bian)圖中(zhong)就(jiu)涵(han)蓋所有變(bian)(bian)化(hua)的效(xiao)果，這些效(xiao)果可(ke)以透過許多市面上的動(dong)畫(hua)軟體(ti)(ti)(ti)(ti)、繪(hui)圖軟體(ti)(ti)(ti)(ti)、網頁多媒體(ti)(ti)(ti)(ti)軟體(ti)(ti)(ti)(ti)，產生所需(xu)要的分(fen)(fen)解圖檔，經由光柵視(shi)覺軟體(ti)(ti)(ti)(ti)將分(fen)(fen)解圖合成為光柵線數即可(ke)將平面的效(xiao)果做(zuo)成立(li)(li)體(ti)(ti)(ti)(ti)[3D]、變(bian)(bian)圖[Flip]的特殊效(xiao)果。

光柵原理

光(guang)(guang)柵(zha)也稱衍射光(guang)(guang)柵(zha)。是(shi)(shi)利(li)用(yong)多(duo)縫(feng)衍射原理使光(guang)(guang)發生色(se)散（分(fen)解為光(guang)(guang)譜(pu)）的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)學元件。它是(shi)(shi)一塊(kuai)刻有大量平(ping)行(xing)等(deng)寬(kuan)、等(deng)距(ju)狹(xia)縫(feng)（刻線(xian)）的(de)(de)(de)(de)平(ping)面玻璃或金屬片。光(guang)(guang)柵(zha)的(de)(de)(de)(de)狹(xia)縫(feng)數量很大，一般每(mei)毫米幾十至幾千條(tiao)。單色(se)平(ping)行(xing)光(guang)(guang)通(tong)過光(guang)(guang)柵(zha)每(mei)個(ge)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)衍射和(he)各縫(feng)間(jian)的(de)(de)(de)(de)干(gan)涉(she)，形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)暗條(tiao)紋(wen)很寬(kuan)、明(ming)條(tiao)紋(wen)很細(xi)的(de)(de)(de)(de)圖樣，這些銳細(xi)而(er)明(ming)亮的(de)(de)(de)(de)條(tiao)紋(wen)稱作譜(pu)線(xian)。譜(pu)線(xian)的(de)(de)(de)(de)位置隨(sui)波長而(er)異，當復色(se)光(guang)(guang)通(tong)過光(guang)(guang)柵(zha)后，不同(tong)(tong)(tong)波長的(de)(de)(de)(de)譜(pu)線(xian)在不同(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)位置出現而(er)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)光(guang)(guang)譜(pu)。光(guang)(guang)通(tong)過光(guang)(guang)柵(zha)形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)光(guang)(guang)譜(pu)是(shi)(shi)單縫(feng)衍射和(he)多(duo)縫(feng)干(gan)涉(she)的(de)(de)(de)(de)共同(tong)(tong)(tong)結果。衍射光(guang)(guang)柵(zha)在屏幕(mu)上產生的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜(pu)線(xian)的(de)(de)(de)(de)位置，可(ke)用(yong)式

表示(shi)。式中(zhong)a代表狹縫(feng)寬度，b代表狹縫(feng)間距，φ為(wei)衍射(she)角，θ為(wei)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)的入射(she)方向與光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)平面(mian)法線之間的夾角，k為(wei)明條紋(wen)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜級數(k=0，±1，±2……)，λ為(wei)波(bo)(bo)長(chang)，a+b稱(cheng)作(zuo)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)常數。用(yong)(yong)此式可(ke)以(yi)計算光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)波(bo)(bo)波(bo)(bo)長(chang)。光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)產生的條紋(wen)的特點(dian)是(shi)(shi)：明條紋(wen)很(hen)亮(liang)很(hen)窄，相鄰(lin)明紋(wen)間的暗區很(hen)寬，衍射(she)圖樣(yang)十分(fen)(fen)清晰。因(yin)而利(li)用(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)衍射(she)可(ke)以(yi)準確地測定(ding)波(bo)(bo)長(chang)。衍射(she)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)的分(fen)(fen)辨本領(ling)(ling)R=l/Dl=kN。其(qi)中(zhong)N為(wei)狹縫(feng)數，狹縫(feng)數越(yue)多明條紋(wen)越(yue)亮(liang)、越(yue)細(xi)，光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)分(fen)(fen)辨本領(ling)(ling)就(jiu)越(yue)高(gao)。增大(da)縫(feng)數N提高(gao)分(fen)(fen)辨本領(ling)(ling)是(shi)(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)技(ji)術中(zhong)的重要課題。早的光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)是(shi)(shi)1821年由德(de)國科學家J.夫瑯和(he)費(fei)用(yong)(yong)細(xi)金屬絲密排(pai)地繞在兩平行細(xi)螺絲上(shang)制成的。因(yin)形(xing)如柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)欄，故名為(wei)“光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)”。現代光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)是(shi)(shi)用(yong)(yong)精密的刻劃(hua)機(ji)在玻璃或金屬片上(shang)刻劃(hua)而成的。光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)是(shi)(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)攝譜儀(yi)的核心組成部分(fen)(fen)，其(qi)種類很(hen)多。按所用(yong)(yong)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)是(shi)(shi)透射(she)還(huan)是(shi)(shi)反(fan)射(she)分(fen)(fen)為(wei)透射(she)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)、反(fan)射(she)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)。反(fan)射(she)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)使用(yong)(yong)較為(wei)廣(guang)泛；按其(qi)形(xing)狀又(you)分(fen)(fen)為(wei)平面(mian)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)和(he)凹面(mian)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)。此外還(huan)有全息光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)、正(zheng)交光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)、相光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)、閃耀(yao)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)、階梯光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)柵(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)(zha)等。

分光原理