Kisi difraksi membagi cahaya menjadi panjang gelombang komponennya dengan melewatkannya melalui (atau memantulkannya) ribuan celah paralel yang berjarak dekat per milimeter. Kalkulator ini menerapkan persamaan kisi d·sinθ = mλ untuk mencari sudut difraksi, panjang gelombang sumber cahaya yang tidak diketahui, atau jarak kisi yang tidak diketahui — hubungan yang sama digunakan dalam spektrometer, monokromator, dan demonstrasi difraksi laboratorium fisika.

Cara kerja persamaan kisi

Ketika cahaya melewati serangkaian celah yang berjarak sama, setiap celah bertindak sebagai sumber muka gelombang baru (prinsip Huygens). Pada sebagian besar sudut, muka gelombang ini berinterferensi secara destruktif dan meniadakan. Hanya pada sudut tertentu - di mana perbedaan panjang jalur antara celah yang berdekatan sama dengan bilangan bulat panjang gelombang (mλ) - muka gelombang berinterferensi secara konstruktif dan menghasilkan pinggiran yang terang. Perbedaan panjang jalur tersebut adalah d·sinθ, menghasilkan persamaan kisi d·sinθ = mλ. Karena persamaannya bergantung pada panjang gelombang, warna cahaya yang berbeda akan didifraksi ke sudut yang berbeda dari kisi yang sama, menyebarkan cahaya putih ke dalam spektrum pelangi seperti prisma, namun melalui interferensi, bukan pembiasan.

Garis per mm, urutan, dan sudut yang dihasilkan

Kisi-kisi difraksi biasanya dinilai berdasarkan berapa banyak garis yang diatur per milimeter — kisi-kisi laboratorium umum berkisar antara beberapa ratus hingga beberapa ribu garis/mm. Peringkat yang lebih halus (lebih banyak garis per mm) berarti jarak d yang lebih kecil, yang mendorong sudut difraksi lebih lebar untuk panjang gelombang dan orde yang sama. Orde m adalah garis terang mana yang sedang Anda lihat: m = 0 adalah sinar lurus (tidak menyimpang), m = 1 adalah garis terang pertama di setiap sisi, m = 2 adalah garis terang kedua, dan seterusnya — setiap urutan berturut-turut muncul pada sudut yang lebih besar dan umumnya lebih redup daripada urutan sebelumnya.

Batasan dan kasus tepi

Karena sinθ tidak boleh melebihi 1, ada batas atas berapa banyak pesanan yang dapat dihasilkan oleh kombinasi kisi dan panjang gelombang tertentu: m_max = lantai(d/λ). Lewati hal tersebut maka persamaan kisi tidak akan mempunyai solusi lagi - urutan tersebut tidak akan muncul pada sudut mana pun. Kalkulator ini mengasumsikan kejadian normal (cahaya mengenai kisi yang tegak lurus permukaannya) dan kisi yang diidealkan dan diatur secara merata; model ini tidak memodelkan efisiensi kisi, efek sudut api pada kisi refleksi, atau urutan tumpang tindih dari sumber panjang gelombang campuran (polikromatik), yang semuanya penting dalam spektroskopi presisi namun lebih dari sekadar persamaan kisi dasar.