激光笔打在电脑或手机屏幕上再反射到墙上就出现了这种花纹，像衍射花样一样。这其中的机理是什么? 第1页

衍射光栅

非常基本的光学现象。

不光是激光笔，手电筒也可以。我用我老婆手机的手电筒打在我的Mac上，再用我的手机拍照也能出现漂亮的衍射图样，而且还是彩虹色。当然眼睛直接看到的更漂亮。

那么原理到底是什么呢，为什么我的能出现彩虹色呢？

彩虹大家都知道，是水滴折射了自然光形成的。自然光包含不同的光谱成分，即不同的颜色，对应不同的电磁波波长。水滴的折射率与空气不同，不同波长的光的折射率也不同，因此不同颜色的光在水滴里面的折射程度「即角度」不同，因此自然光的不同颜色被分开。牛爵爷的三棱镜分光也是一样的道理。水滴和三棱镜都是分光元件。

光栅也是分光元件。

光栅是由一组等间距周期性的窄狭缝或凹槽组成，可分为透射光栅和反射光栅。

光栅的原理很简单。当特定波长的光线入射光栅时，每条狭缝或凹槽上的点都可看做次波源。从这些次波源发出的光线沿所有方向传播。当从相邻两条狭缝出射的光线的光程差是光的波长的整数倍时，两束光线相位相同，就会发生干涉，出现亮斑。如下图所示，当入射光线和衍射光线的角度满足下面的公式就会出现干涉增强：

这里d为光栅周期性单元间距， 为波长，m为整数 ，称为衍射级数。当正入射 ，公式简化为： 。显然，对于特定的光波长和d，不同的衍射级数对应不同的角度。这是为什么题主看到一系列分立的光斑。不同级数的衍射光斑的强度也是不同的，级数越小强度越强。中间最大的亮斑自然是零级衍射「即反射」。

说了这么多跟电脑或手机屏幕有啥关系呢？光栅的核心是周期性结构，那么电脑或手机屏幕一定也具有周期性结构。其微观基本结构大体如下。

因此，当激光照射屏幕后，自然发生衍射。

最后， 这个公式还告诉我们，当衍射级数m固定了以后，不同的波长也对应不同的角度，即分光。这是为什么我用手电筒照射的时候，每一个衍射斑都有不同的颜色成分。而题主使用的是激光笔，激光的特性第一条就是单色性，因此不存在分光，只能看到单一颜色。

按照不同波长分光这个简单的衍射现象可是获得过2018年诺贝尔物理学奖的。CPA技术，有时间再介绍。