파장을 공간적으로 나누기
프리즘은 파장에 따른 굴절률 차이를, 회절 격자는 파장에 따른 회절 방향 차이를 이용한다. 빛을 여러 방향으로 나누면 그중 원하는 방향만 통과시키는 슬릿을 둘 수 있다. 빛을 새로운 색으로 바꾸는 것이 아니라 입력에 있는 파장 성분을 선택하는 과정이다.
선택 파장의 변경
분산 소자의 각도를 바꾸면 출구 슬릿에 도달하는 파장도 달라진다. 실제 장치에는 빛을 평행하게 만들고 슬릿에 다시 모으는 광학계가 함께 들어간다. 회절 격자 하나를 넣는 것만으로 모든 입력 조건에서 같은 선택 성능을 얻는 것은 아니다.
단색에도 폭이 있다
단색화라는 이름을 쓰더라도 출력이 수학적으로 단 하나의 파장만 포함하는 것은 아니다. 예를 들어 중심 600나노미터에서 폭 2나노미터인 대역을 생각하면 여러 인접 파장의 정보가 함께 들어간다. 선택한 중심 파장과 대역폭을 구분하여 기록해야 한다.
슬릿 폭과 신호의 관계
슬릿을 좁히면 가까운 파장 성분을 더 잘 구분할 수 있지만 검출기에 도달하는 빛은 줄어든다. 넓히면 신호는 커질 수 있으나 날카로운 피크가 뭉개질 수 있다. 분해능은 슬릿만 계속 줄인다고 무한히 좋아지지 않으며 회절 격자와 광학계의 한계도 받는다.