平面光柵單色儀的工作原理：是光源發出的光均勻地照亮在入射狹縫S1上，S1位于離軸拋物鏡的焦面上。光經過M1平行照射到光柵上，并經過光柵的衍射回到M1，經M1反射的光經過M2會聚到S2出射狹縫上。由于光柵的衍射作用，從出射狹縫出來的光線為單色光。當光柵轉動時，從出射狹縫里出來的光由短波到長波依次出現。這種光學系統稱為李特洛式光學系統。

　　一般光源所輻射的光往往是由各種波長的光組成。如果各種波長是連續變化的，那么這類光源稱為連續光源。由于光源的光譜分布與光的物質特性有關，因此測定光源的光譜分布是研究物質內部微觀結構的重要工具之一。

 

　　該儀器的基本特性是其單色性和出射單色光的強度，實驗中，一般總是希望出射的單色光的光譜寬度盡量窄(即單色性盡量好)和單色光的強度盡量高。除了平面光柵的色散率的大小外，該儀器出射光的光譜寬度的寬窄主要由縫寬，衍射和像差等因素決定，其中像差在設計調整時已盡量減小。在正常情況下，對單色儀來說，主要是解決縫寬和色差問題。

　　縫寬的選擇，一方面使縫寬盡可能窄，使相鄰兩波盡可能分開，另一方面，縫的寬度又不能太小，否則出射的單色光的強度變得太小，而無法探測到。一般要求出射狹縫寬等于入射縫寬，本儀器出入狹縫均為兩檔，狹縫分別為0.15mm、0.3mm輸出的單色光譜波長，從波長，從波長鼓輪直接讀取，至于縫寬究竟選擇多少，則要根據光強的強弱和接收器的靈敏度來決定。

　　分類：

　　該儀器從不同的角度對它有不同的分類，如按物鏡的形成可分為透射式和反射式，按色散元件可分為棱鏡和光柵。

　　棱鏡：棱鏡的工作光譜區受到材料的限制(光的波長小于120nm，大于50μm時不能使用)，光柵的角色散率與波長無關，棱鏡的角色散率與波長有關。棱鏡的尺寸越大分辨率越高，但制造越困難，同樣分辨率的光柵重量輕，制造容易。

　　光柵：光柵存在光譜重疊，棱鏡光譜儀沒有。光柵存在鬼線(由于刻劃誤差造成)，棱鏡沒有。