据了解光在传播路径中，遇到不透明或透明的障碍物，绕过障碍物，产生偏离直线传播的现象称为光的衍射，一般说来，任何一种具有空间周期性的衍屏的光学元件都可以称为光栅。直读光谱仪的光谱范围取决于光栅的起始波长和光栅线对数。波长越长则色散效应越大，光栅所覆盖的波长范围就越小。

为了提高直读光谱仪的光栅衍射效率，在提高制作工艺的基础上，通常采用特殊镀膜以增强反射率，从而增大光栅的衍射效率。闪耀波长指与衍射角对应的光能量最强的衍射波长。闪耀波长由闪耀角来决定。由于每块光栅的闪耀角不同，故其闪耀波长也不同。当入射角α、衍射角β与闪耀角θ相等时，闪耀波长与闪耀角之间的关系式mλ=2dsinβ=2dsinθ，其中m=0，±1，±2……，d为光栅常量。

光栅光谱覆盖范围和分辨率是非常重要的参数，直接影响直读光谱仪的检测分析性能。光栅刻线的密度决定了光栅的分辨率和光谱范围，光栅刻线密度越大，光栅分辨率越高，对应的光栅光谱覆盖范围就越窄；反之，光栅刻线密度越小，光栅分辨率越低,对应的光栅光谱覆盖范围就越小。因此直读光谱仪的检测范围是由起始波长加上光栅光谱的覆盖范围所得。