Дифракционная решетка
Дифракционной решеткой называется система периодически расположенных штрихов. Свет испытывает дифракцию на каждом из штрихов, формируя на экране картину чередующихся максимумов и минимумов. За счет большого числа штрихов в дифракционной решетке картина дифракции становится более яркой и контрастной. Количественное рассмотрение дифракции на одном штрихе оказывается сложнее рассмотрения дифракции на решетке.
Будем рассматривать плоскую волну, падающую на дифракционную решетку. Период решетки 
. Пусть после прохождения решетки свет отклонился на угол 
от своего первоначального направления распространения. Поставив на пути света линзу, на экране, расположенном в фокальной плоскости линзы, получим светящуюся точку. Согласно принципу Гюйгенса каждая точка фронта волны становится источником вторичных волн. Согласно принципу Гюйгенса-Френеля положение фронта волны в следующий момент времени определяется интерференцией волн от вторичных источников.
В данном случае следует рассмотреть интерференцию вторичных волн, идущих от краев соседних штрихов. Первоначальный фронт волны определялся прямой 
, фронт волны после прохождения решетки расположен вдоль прямой 
. Таким образом, волне, распространяющейся из точки 
, нужно пройти дополнительное расстояние 
, чтобы достичь нового фронта волны, то есть эта волна приходит с запаздыванием фазы. Вычислим разность хода волн 
. Из рисунка видно, что 
(углы со взаимно перпендикулярными сторонами). Для оптической разности хода получаем:
.
Будем рассматривать случай, когда на экране под углом 
к первоначальному направлению распространения света наблюдается максимум (
- целое число):
Окончательно получаем условие дифракционного максимума
Перепишем это выражение:
Угол, на который отклонится свет, зависит от длины волны. Таким образом, дифракционную решетку можно использовать для разложения света в спектр.
Замечание. Здесь при рассмотрении дифракции использовалось предположение об интерференции вторичных волн, и можно заключить, что дифракция – частный случай интерференции. Это неверно. Несмотря на то, что принцип Гюйгенса-Френеля позволяет получить верные результаты расчета дифракционной картины, такой подход представляет лишь модель, удобную расчетную схему. Решая уравнения Максвелла для электромагнитного поля с учетом конфигурации препятствий, можно рассчитать дифракцию от любых предметов, не вводя представления об интерференции вторичных волн. Явления дифракции и интерференции близки по своей физической сути (они отражают волновую природу рассматриваемых процессов), но не сводятся одно к другому.
