図　回折による光の分散

　鏡に光があたると，入射した角度に等しい角度で，光が反射します．これは，当たり前のように感じますが，よく考えると不思議なことと思いませんか．光が波としての性質を持っている証拠と言えます．波としての性質に着目すると，特定の波長だけを選び出すことができます．その道具の一つに，回折格子があります．身近な例は，回折格子として利用してるわけではありませんが，現象がCD 裏面(文字を印刷してない面)に見られます．CD を裏返し，光に当てると，虹のような色の模様が見えると思います．これは，太陽や蛍光灯の白色光について，CD の溝で，波長により，光の反射する角度に違いが出たためです．回折格子は，この光の分散を，より正確に利用するために，光の波長に近い間隔で，溝を切ってある，" 鏡 " です．

図　回折格子

　回折格子による，回折光と角度の関係は，回折格子の溝の間隔を d とすると，

　d ( sin θ + sin(-φ) ) = n λ

ここで，n =1,2,3,...．である．目的の波長が高調波と重なる場合には，光学式フィルターを併用する．回折格子は，角度によって得られる波長を，正確に選ぶことのできるデバイスである．

図　シングルビーム分光光度計の概略

β-カロテン

図　　β-カロテン

　入射した角度に等しい角度で，x 線が散乱する．A の光と B の光では，A の光が余分な距離(赤と緑)を進み，B の光との位相の差が波長の整数倍であるとき，波は強め合う．格子間隔を d として，入射角をθ としたら，赤で示す 長さlは，

　　l = dcos(π/4 - θ )

　変形して，

　　l = dsin( θ )

　求めるのはa 点から c 点の長さであるので，2倍して，

　　l = 2dsin( θ )

　l が nλ と等しいときに干渉波が強め合うので，

　　nλ = 2dsin( θ )