Дифракцією світла називають огинання світловими хвилями перешкод, розміри яких порівняні з довжиною хвилі

Для отримання більш чіткої дифракційної картини світло треба пропускати не через одну або дві щілини, а через декілька паралельних щілин. У цьому випадку окрім явища дифракції відбувається ще й явище інтерференції, оскільки промені, що йдуть від усіх щілин, будуть когерентними. Відповідний оптичний пристрій отримав назву дифракційної гратки.

Дифракційна гратка – оптичний елемент, що уявляє собою сукупність великого числа регулярно розташованих перешкод (канавок, щілин, виступів), нанесених тим чи іншим способом на плоску або угнуту оптичну поверхню.

Дифракційна гратка використовується в спектральних приладах для просторового розкладання електромагнітного випромінювання у спектр.

Фронт світлової хвилі, що спадає на дифракційну гратку, розбивається її штрихами на окремі когерентні пучки, які, зазнавши дифракції на штрихах, інтерферують, утворюючи результуючий просторовий розподіл інтенсивності світла – спектр випромінювання.

Ширина щілини разом зі штрихом позначається d і називається сталою або періодом гратки. Паралельний монохроматичний пучок променів, перпендикулярних до площини гратки, пройшовши крізь щілини, завдяки дифракції обернеться розбіжним пучком променів, що поширюються у всіх напрямках. Підсилення цих хвиль в результаті інтерференції можливе тільки у знаних напрямках. Визначимо, що це за напрямки. Нехай плоска монохроматична хвиля довжиною λ спадає на гратку. Оптична різниця ходу між хвилями від країв сусідніх щілин дорівнює довжині відрізка АС (рис. 64), яку можна визначити з трикутника АВС: АС = d sin φ. Якщо на цьому відрізку вміщується парне число півхвиль (умова максимуму освітленості), то хвилі від усіх щілин при складанні підсилюють одна одну, і на екрані бачимо максимум освітленості. Тобто умовою максимуму є рівняння:

d sin φ = k λ (1).

Формулу (1) називають формулою дифракційної гратки, де k = 0, 1, 2,…- ціле число (номер максимуму).

Мінімумам інтерференції відповідатиме умова d sin φ = (2k + 1)λ/2.

На рисунку 64 показано промені, які поширюються від відповідних країв кожноїщілини. Промені, які будуть поширюватися від будь – якої іншої точки щілини (наприклад, від центру), інтерферують з аналогічними променями від інших щілин. Чим більшою є кількість щілин і чим ближче вони одна до одної, тим яскравішими будуть максимуми і тим ширшими мінімумами вони будуть розділені.

Кожному значенню коефіцієнта k відповідає своя лінія (максимум освітленості), тому її ще називають порядком спектру. Якщо k = 0, для будь – якої довжини хвилі в центрі екрану в напрямку φ = 0 спостерігається світла лінія – максимум нульового порядку.

Оскільки місце максимумів (окрім центрального) залежить від довжини хвилі, то гратка розкладає біле світло у кольоровий спектр.

Дифракційні гратки використовують для вимірювання довжини світлових хвиль, для визначення складу світлового випромінювання будь – якого походження. Дифракцію світла на кристалах твердих тіл застосовують для визначення будови кристалічних граток.