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光譜儀將光分解成其組成波長。首先，光線從望遠鏡穿過光譜儀中的一個小孔，到達一個準直鏡，該準直鏡將所有入射光線排列成彼此平行，然後到達一塊精細刻劃的玻璃板，稱為衍射光柵。當光線穿過或從該玻璃光柵反射時，其許多組成波長會根據其光譜顏色各自改變速度和方向。光柵以不同於橙光的方式彎曲紅光，橙光彎曲的方式又與黃光略有不同，依此類推，將許多波長展開成彩虹光譜。旋轉衍射光柵控制哪些波長的光線到達另一面鏡子，而另一面鏡子又將這些波長聚焦到光電探測器上，例如電荷耦合器件。探測器將光子轉換為電訊號，計算機解釋這些電訊號以測量不同波長的強度。
圖片：George Retseck 插圖