回折格子とは？
かいせつこうし
回折格子とは、多数の細かいスリット（溝）が等間隔に並んだ光学素子で、光を波長ごとに分離するために使われる装置のことです。
回折格子（かいせつこうし、diffraction grating）は、ガラスや金属などの基板上に非常に細かい溝（スリット）を等間隔に多数刻んだ光学素子です。光が回折格子に当たると、各スリットから回折した光波が互いに干渉し合い、特定の角度では同じ波長の光が強め合います。この性質を利用して、白色光を波長ごとに分解（分光）することができます。
回折格子の基本原理はグレーティング方程式で表されます。
d(sinθᵢ + sinθₘ) = mλ
ここでdはスリット間隔、θᵢは入射角、θₘはm次の回折角、mは整数の次数、λは波長です。波長が異なると回折角も異なるため、混合光を各波長に分散させることができます。
回折格子の種類と用途は多様です。
- 透過型回折格子：光がスリットを透過して回折する（一般的な分光実験で使用）
- 反射型回折格子（ブレーズド格子）：反射面に刻んだ溝で回折させ、特定次数の回折効率を高める（分光器・レーザー用に多用）
- ホログラフィック回折格子：レーザー干渉縞で作製し、迷光が少なく高精度
回折格子は分光計・分光光度計・レーザーシステム・天文観測装置・光通信のWDM（波長分割多重）など幅広い光学機器に組み込まれており、現代の光学技術を支える基本素子の一つです。
使い方・例文
「分光器に内蔵された回折格子が、白色光をプリズムのように虹色のスペクトルに分解して各波長の強度を測定できるようにしている」というように、光学・分析化学の文脈で使われます。
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