Дифракционная решетка как спектральный прибор.
Положение узких главных максимумов зависит от длины волны 
. Это позволяет использовать решетку в качестве спектрального прибора. Решетка способна разлагать свет в спектр. Для этого могут быть использованы дифракционные максимумы различных порядков (кроме m = 0). Практически, однако, используются главные максимумы, расположенные в пределах основного лепестка диаграммы излучения одиночной щели, имеющего полуширину
. Отсюда можно получить оценку: 
.
Угловая дисперсия
Угловой дисперсией спектральных приборов называется величина
В случае решетки, угловая дисперсия равна
Приближенное выражение 
справедливо в случае малых дифракционных углов.
Разрешающая способность
Разрешающей способностью спектрального прибора принято называть отношение
,
где 
– минимальный интервал между двумя близкими спектральными линиями, при котором они могут быть разрешены, то есть, отделены одна от другой. В качестве критерия разрешения используется обычно критерий разрешения Рэлея. Спектральные линии с близкими значениями и 
считаются разрешенными, если главный максимум дифракционной картины для одной спектральной линии совпадает по своему положению с первым дифракционным минимумом для другой спектральной линии (см. рис.10).
Лекционные демонстрации
Натурный эксперимент
1. Демонстрация дифракции на CD диске.
Видеодемонстрации
Показ компьютерных демонстраций.
Модель1. Дифракционная решетка.
В компьютерной модели ( рис.11) можно изменять период решетки d и длину световой волны λ. Можно выбирать номер m с помощью наведения мышью на выбранный главный максимум. На дисплее высвечивается координата ym выбранного максимума на экране, расположенном в фокальной плоскости линзы. Необходимо обратить внимание студентов на то, что масштабы по горизонтали и вертикали отличаются приблизительно в 5 раз. Поэтому изображаемые на экране углы θm сильно преувеличены. Рис.11
Модель 2. Разрешающая способность (рис.12).
Пусть, например, N = 8, b = 10 мкм и d = 100 мкм. Выберем = 500 нм, 
= 10 нм.
В каком порядке решетка разрешает такие спектральные компоненты?
Т.к.
, получим R = 50. Легко убедиться, используя клавишу «Лупа», что выбранная решетка разрешает такие спектральные компоненты только в 6-ом порядке. Увеличив число щелей до N = 100, можно наблюдать разрешение этих компонент уже в первом порядке.
Рис. 12.
Дифракционная решетка как спектральный прибор.
1 - дифракционная решетка; 2 - график распределения интенсивности в дифракционной картине; 3 - параметры света; 4 -параметры решетки.
а)- выбор масштаба графика 2; b) -возможность увеличения графика 2; с) -возможность увеличения участка графика 2; d) -выбор параметров света; e) -выбор параметров решетки.
Учебно-методические материалы
Основная литература
1. Савельев И. В. Курс общей физики, кн. 3. – М.: ООО «Издательство Астрель», ООО «Издательство АСТ», 2004, §§5.5-5.6 .
2. Иродов И. Е. Волновые процессы. Основные законы: Учебное пособие для вузов. – М.: Бином. Лаборатория базовых знаний, 2007, §§ 5.4-5.8.
Дополнительная литература
3. Сивухин Д.В. Общий курс физики. т. 4. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009, §§44-47.
4. Ландсберг Г.С. Оптика. -М.,: ФИЗМАТЛИТ, 2003, §§39, 46.
5. Лосев В.В. Оптические явления. Теория и эксперимент. Учебное пособие, М., 2002, §§3.1 - 3.4.
Информационно-справочные ресурсы
6. [Электронный ресурс].-М.: Коллекция электронных ресурсов МИЭТ, 2007.- Режим доступа: http://orioks.miet.ru/oroks-miet/srs.shtml
7. Программа обучения. «Открытая Физика 2.6. Часть 2»:
http://www.physics.ru/
http://www.physics.ru/courses/op25part2/design/index.htm
8. Scientific Center «PHYSICON»: of the course «Wave Optics on the Computer»
http://college.ru/WaveOptics/content/chapter1/section1/paragraph1/theory.html
9. Диск или программа «Физика в анимациях»
http://physics.nad.ru/
http://physics.nad.ru/Physics/Cyrillic/optics.htm