Rejilla de difracción

Reflexión muy grande

Una bombilla incandescente vista a través de un filtro de efectos difractivos.

En óptica, una rejilla de difracción es un componente óptico con una estructura periódica que difracta la luz en varios haces que viajan en diferentes direcciones (es decir, diferentes ángulos de difracción). La coloración emergente es una forma de coloración estructural. Las direcciones o los ángulos de difracción de estos haces dependen del ángulo de incidencia de la onda (luz) en la rejilla de difracción, el espaciamiento o la distancia entre los elementos de difracción adyacentes (p. ej., rendijas paralelas para una rejilla de transmisión) en la rejilla y la longitud de onda del incidente. ligero. La rejilla actúa como elemento dispersivo. Debido a esto, las rejillas de difracción se usan comúnmente en monocromadores y espectrómetros, pero también son posibles otras aplicaciones, como codificadores ópticos para control de movimiento de alta precisión y medición de frente de onda.

Para aplicaciones típicas, una rejilla reflectante tiene crestas o rayas en su superficie, mientras que una rejilla transmisiva tiene ranuras transmisivas o huecas en su superficie. Tal rejilla modula la amplitud de una onda incidente en ella para crear un patrón de difracción. También hay rejillas que modulan las fases de las ondas incidentes en lugar de la amplitud, y este tipo de rejillas se pueden producir con frecuencia mediante el uso de holografía.

James Gregory (1638-1675) observó los patrones de difracción causados por una pluma de ave, que fue efectivamente la primera rejilla de difracción (en forma natural) que se descubrió, aproximadamente un año después de los experimentos con prismas de Isaac Newton. La primera rejilla de difracción hecha por el hombre fue hecha alrededor de 1785 por el inventor de Filadelfia David Rittenhouse, quien ensartó cabellos entre dos tornillos finamente roscados. Esto fue similar a la rejilla de difracción de alambre del notable físico alemán Joseph von Fraunhofer en 1821. Los principios de la difracción fueron descubiertos por Thomas Young y Augustin-Jean Fresnel. Utilizando estos principios, Fraunhofer fue el primero en utilizar una rejilla de difracción para obtener espectros de líneas y el primero en medir las longitudes de onda de las líneas espectrales con una rejilla de difracción.

Las rejillas con la distancia de línea más baja (d) fueron creadas en la década de 1860 por Friedrich Adolph Nobert (1806–1881) en Greifswald; luego, los dos estadounidenses Lewis Morris Rutherfurd (1816–1892) y William B. Rogers (1804–1882) asumieron el liderazgo; y, a fines del siglo XIX, las rejillas cóncavas de Henry Augustus Rowland (1848–1901) eran las mejores disponibles.

Una red de difracción puede crear "arcoíris" colores cuando está iluminado por una fuente de luz de amplio espectro (por ejemplo, continua). Los colores similares al arco iris de pistas estrechas poco espaciadas en discos de almacenamiento de datos ópticos, como CD o DVD, son un ejemplo de difracción de luz causada por rejillas de difracción. Una rejilla de difracción habitual tiene líneas paralelas (es cierto para rejillas unidimensionales, pero también son posibles rejillas bidimensionales o tridimensionales y tienen sus propias aplicaciones, como la medición del frente de onda), mientras que un CD tiene una espiral de pistas de datos finamente espaciadas.. Los colores de difracción también aparecen cuando uno mira una fuente puntual brillante a través de una cubierta translúcida de tela de paraguas de paso fino. Las películas plásticas estampadas decorativas basadas en parches de rejilla reflectantes son económicas y comunes. Una separación de color similar que se observa en capas delgadas de aceite (o gasolina, etc.) sobre el agua, conocida como iridiscencia, no es causada por la difracción de una rejilla, sino por la interferencia de una película delgada de las capas transmisivas apiladas muy juntas.

Teoría de funcionamiento

Una rejilla de difracción que refleja sólo la parte verde del espectro de la iluminación fluorescente de una habitación

Para una rejilla de difracción, se conoce la relación entre el espaciado de la rejilla (es decir, la distancia entre ranuras o ranuras de rejilla adyacentes), el ángulo de incidencia de la onda (luz) en la rejilla y la onda difractada de la rejilla. como la ecuación de rejilla. Al igual que muchas otras fórmulas ópticas, la ecuación de rejilla se puede derivar utilizando el principio de Huygens-Fresnel, que establece que se puede considerar que cada punto en un frente de onda de una onda que se propaga actúa como una fuente de onda puntual, y un frente de onda en cualquier punto subsiguiente puede se puede encontrar sumando las contribuciones de cada una de estas fuentes de onda puntuales individuales en el frente de onda anterior.

Las rejillas pueden ser del tipo 'reflectante' o 'transmisivo' tipo, análogo a un espejo o lente, respectivamente. Una rejilla tiene un 'modo de orden cero' (donde el orden entero de difracción m se establece en cero), en el que un rayo de luz se comporta de acuerdo con las leyes de reflexión (como un espejo) y refracción (como una lente), respectivamente.

Un diagrama que muestra la diferencia del camino entre los rayos de luz dispersos de los dominios adyacentes en la misma posición local en cada fallo de una grapación de difracción reflexiva (en realidad un grapado blazado). La elección de + o - en la fórmula de diferencia de ruta depende de qué camino de rayos es la referencia de la cual se calcula la diferencia. Tenga en cuenta que el par de las partes de la ruta de los rayos negros y el par de las partes de la trayectoria de los rayos verdes claros no tienen ninguna diferencia de ruta en cada par, mientras que hay una diferencia de ruta en el par de la parte de la ruta de los rayos rojos que importa en la derivación de la ecuación de grapado de difusión.

Un recubrimiento de difracción idealizado está formado por un conjunto de rendijas de espaciamiento ${displaystyle d}$, que debe ser más ancho que la longitud de onda de interés para causar la diffracción. Suponiendo una onda plana de luz monocromática de longitud de onda ${displaystyle lambda }$ a la incidencia normal en un grating (es decir, los frentes de onda del incidente son paralelos al plano principal de pastoreo), cada corte en el pastoreo actúa como una fuente de onda punto cuasi de la cual la luz se propaga en todas las direcciones (aunque esto se limita típicamente al hemisferio delantero de la fuente de punto). Por supuesto, cada punto en cada abertura a la que llega la onda del incidente juega como una fuente de onda de punto para la onda de difracción y todas estas contribuciones a la onda de difracción determinan la distribución detallada de la propiedad de la onda de difracción, pero ángulos de difracción (en el recubrimiento) en los que la intensidad de la onda de difracción es más alta se determinan sólo por estas fuentes de puntos cuasi correspondientes. Después de que la luz del incidente (onda) interactúa con el rejilla, la luz resultante difractada de la rejilla se compone de la suma de componentes de onda interferente que emanan de cada hendidura en el rejilla; En cualquier punto dado en el espacio a través del cual la luz difractada puede pasar, típicamente llamada punto de observación, la longitud del camino de cada hendidura en el rejillar al punto dado varía, por lo que la fase de la ola. Como resultado, la suma de las ondas difractadas de las hendiduras de pastoreo en el punto de observación dado crea un pico, valle o algún grado entre ellas en intensidad de luz a través de interferencia aditiva y destructiva. Cuando la diferencia entre los caminos de luz de las aberturas adyacentes al punto de observación es igual a un integer-multiple extraño de la mitad de la longitud de onda, l${displaystyle l(lambda /2)}$ con un extraño entero ${displaystyle l}$, las olas están fuera de fase en ese momento, y así se cancelan mutuamente para crear la intensidad mínima de la luz (localmente). Del mismo modo, cuando la diferencia del camino es un múltiplo de ${displaystyle lambda }$, las ondas están en fase y se produce la intensidad máxima (localmente). Para la luz en la incidencia normal a la grapación, la máxima intensidad ocurre en ángulos de difracción ${displaystyle theta ¿Qué?$, que satisface la relación ${displaystyle dsin theta ¿Qué?$, donde ${displaystyle theta ¿Qué?$ es el ángulo entre el rayo difractado y el vector normal del recubrimiento, ${displaystyle d}$ es la distancia del centro de una abertura al centro de la abertura adyacente, y ${displaystyle m}$ es un entero que representa el movimiento de propagación del interés llamado orden de difracción.

Comparación de las espectros obtenidas a partir de una grapación de difracción por diffracción (1), y un prisma por refracción (2). Las longitudes de onda más largas (rojo) se difunden más, pero se refractan menos que longitudes de onda más cortas (violeta).

Intensidad como mapa de calor para la luz monocromática detrás de un corte

Cuando una onda de luz de plano se produce normalmente en el corte, la luz difractada tiene máxima en ángulos de difracción ${displaystyle theta ¿Qué?$ dada por la ecuación de difracción

$${displaystyle dsin theta - ¿Qué?$$

Se puede demostrar que si la onda de avión es un incidente en cualquier ángulo arbitrario ${displaystyle theta _{i}$ a la grapa normal, la ecuación de pastoreo se convierte

$${displaystyle d(sin theta ¿Por qué? ¿Qué?$$

${displaystyle d(sin theta ¿Por qué? - ¿Qué?$

${displaystyle m=1}$

${displaystyle m=-1}$

$${displaystyle theta _{m}=arcsin !left(sin theta ¿Qué?$$

La luz difractada que corresponde a la transmisión directa para una grapación de difracción transmisiva o reflexión especulativa para una grapación reflexiva se llama el orden cero, y se denota ${displaystyle m=0}$. La otra máxima de intensidad de luz difusa ocurre en ángulos ${displaystyle theta ¿Qué?$ representado por órdenes de diffracción no-cero ${displaystyle m}$. Note que ${displaystyle m}$ puede ser positivo o negativo, correspondiente a las órdenes difractadas en ambos lados del haz difractado de orden cero.

Incluso si la ecuación de rejilla se deriva de una rejilla específica, como la rejilla del diagrama de la derecha (esta rejilla se llama rejilla en llamas), la ecuación se puede aplicar a cualquier estructura regular del mismo espaciado, porque la relación de fase entre la luz dispersada por los elementos de difracción adyacentes de la rejilla sigue siendo la misma. La distribución detallada de las propiedades de la luz difractada (p. ej., la intensidad) depende de la estructura detallada de los elementos de la red, así como del número de elementos en la red, pero siempre da máximos en las direcciones dadas por la ecuación de la red.

Dependiendo de cómo una rejilla modula la luz incidente sobre ella para causar la luz difractada, existen los siguientes tipos de rejilla.

• Grado de difracción de amplitud de transmisión, que modula espacial y periódicamente la intensidad de una onda de incidencia que transmite a pesar de la rejilla (y la onda difunda es la consecuencia de esta modulación).
• Graciones de difracción de amplitud de reflexión, que modula espacial y periódicamente la intensidad de una onda de incidencia que se refleja de la rejilla.
• Grado de difracción de fase de transmisión, que modula espacial y periódicamente la fase de una onda de incidente que pasa a través de la rejilla.
• Grado de difracción de fase de reflexión, que modula espacial y periódicamente la fase de una onda de incidencia reflejada en el rezo.

Una rejilla de difracción del eje óptico, en la que el eje óptico se modula espacial y periódicamente, también se considera una rejilla de difracción de fase de reflexión o transmisión.

La ecuación de rejilla se aplica a todas estas rejillas debido a la misma relación de fase entre las ondas difractadas de los elementos de difracción adyacentes de las rejillas, incluso si la distribución detallada de la propiedad de onda difractada depende de la estructura detallada de cada rejilla.

Electrodinámica cuántica

Una lámpara fluorescente helicoidal fotografiada en un reflexión de difusión, mostrando las diversas líneas espectrales producidas por la lámpara.

La electrodinámica cuántica (QED) ofrece otra derivación de las propiedades de una red de difracción en términos de fotones como partículas (en algún nivel). QED se puede describir intuitivamente con la formulación integral de trayectoria de la mecánica cuántica. Como tal, puede modelar fotones siguiendo potencialmente todos los caminos desde una fuente hasta un punto final, cada camino con una cierta amplitud de probabilidad. Estas amplitudes de probabilidad se pueden representar como un número complejo o un vector equivalente o, como simplemente las llama Richard Feynman en su libro sobre QED, "flechas".

Para la probabilidad de que suceda cierto evento, se suman las amplitudes de probabilidad de todas las formas posibles en las que puede ocurrir el evento y luego se toma el cuadrado de la longitud del resultado. La amplitud de probabilidad de que un fotón de una fuente monocromática llegue a un determinado punto final en un momento dado, en este caso, se puede modelar como una flecha que gira rápidamente hasta que se evalúa cuando el fotón llega a su punto final. Por ejemplo, para la probabilidad de que un fotón se refleje en un espejo y se observe en un punto determinado una cantidad determinada de tiempo después, uno establece la amplitud de probabilidad del fotón girando cuando sale de la fuente, lo sigue hasta el espejo, y luego a su punto final, incluso para trayectorias que no impliquen rebotar en el espejo en ángulos iguales. Entonces se puede evaluar la amplitud de probabilidad en el punto final del fotón; a continuación, se puede integrar sobre todas estas flechas (ver suma vectorial) y elevar al cuadrado la longitud del resultado para obtener la probabilidad de que este fotón se refleje en el espejo de la manera pertinente. Los tiempos que toman estos caminos son los que determinan el ángulo de la flecha de amplitud de probabilidad, ya que se puede decir que "giran" a una tasa constante (que está relacionada con la frecuencia del fotón).

Los tiempos de las trayectorias cerca del sitio de reflexión clásico del espejo son casi iguales, por lo que las amplitudes de probabilidad apuntan casi en la misma dirección; por lo tanto, tienen una suma considerable. Examinar los caminos hacia los bordes del espejo revela que los tiempos de los caminos cercanos son bastante diferentes entre sí y, por lo tanto, terminamos sumando vectores que se cancelan rápidamente. Por lo tanto, existe una mayor probabilidad de que la luz siga un camino de reflexión casi clásico que un camino más alejado. Sin embargo, se puede hacer una rejilla de difracción a partir de este espejo, raspando las áreas cercanas al borde del espejo que generalmente cancelan las amplitudes cercanas, pero ahora, dado que los fotones no se reflejan en las partes raspadas, el las amplitudes de probabilidad que apuntarían, por ejemplo, a cuarenta y cinco grados, pueden tener una suma considerable. Por lo tanto, esto permite que la luz de la frecuencia correcta sume una mayor amplitud de probabilidad y, como tal, posea una mayor probabilidad de alcanzar el punto final apropiado.

Esta descripción particular implica muchas simplificaciones: una fuente puntual, una "superficie" que la luz puede reflejarse (despreciando así las interacciones con los electrones) y así sucesivamente. La mayor simplificación está quizás en el hecho de que el "spinning" de las flechas de amplitud de probabilidad en realidad se explica con mayor precisión como un "giro" de la fuente, ya que las amplitudes de probabilidad de los fotones no "giran" mientras están en tránsito. Obtenemos la misma variación en las amplitudes de probabilidad dejando indeterminado el momento en que el fotón dejó la fuente, y el tiempo de la trayectoria ahora nos dice cuándo el fotón habría dejado la fuente y, por lo tanto, cuál es el ángulo de su "flecha" sería. Sin embargo, este modelo y aproximación es razonable para ilustrar conceptualmente una rejilla de difracción. La luz de una frecuencia diferente también puede reflejarse en la misma rejilla de difracción, pero con un punto final diferente.

Rejillas como elementos dispersivos

La dependencia de la longitud de onda en la ecuación de rejilla muestra que la rejilla separa un haz policromático incidente en sus componentes de longitud de onda constituyentes en diferentes ángulos, es decir, es de dispersión angular. Cada longitud de onda del espectro del haz de entrada se envía en una dirección diferente, produciendo un arcoíris de colores bajo la iluminación de luz blanca. Esto es visualmente similar al funcionamiento de un prisma, aunque el mecanismo es muy diferente. Un prisma refracta ondas de diferentes longitudes de onda en diferentes ángulos debido a sus diferentes índices de refracción, mientras que una rejilla difracta diferentes longitudes de onda en diferentes ángulos debido a la interferencia en cada longitud de onda.

Una bombilla de una linterna vista a través de un grating transmisivo, mostrando dos órdenes difractadas. La orden m = 0 corresponde a una transmisión directa de luz a través de la grapación. En el primer orden positivom = +1), los colores con longitudes de onda crecientes (de azul a rojo) se difractan en ángulos crecientes.

Los haces difractados correspondientes a órdenes consecutivos pueden superponerse, según el contenido espectral del haz incidente y la densidad de la red. Cuanto mayor sea el orden espectral, mayor será la superposición en el siguiente orden.

Un rayo láser de argón que consiste en múltiples colores (longitudes de onda) golpea un espejo de difracción de silicio recubriendo y se separa en varias vigas, una para cada longitud de onda. Las longitudes de onda son (izquierda a derecha) 458 nm, 476 nm, 488 nm, 497 nm, 502 nm y 515 nm.

La ecuación de rejilla muestra que los ángulos de los órdenes difractados solo dependen de los surcos' período, y no en su forma. Al controlar el perfil de la sección transversal de los surcos, es posible concentrar la mayor parte de la energía óptica difractada en un orden particular para una longitud de onda dada. Comúnmente se usa un perfil triangular. Esta técnica se llama blazing. El ángulo incidente y la longitud de onda para los cuales la difracción es más eficiente (la relación entre la energía óptica difractada y la energía incidente es la más alta) a menudo se denominan ángulo blazing< /i> y longitud de onda resplandeciente. La eficiencia de una rejilla también puede depender de la polarización de la luz incidente. Las rejillas generalmente se designan por su densidad de surcos, el número de surcos por unidad de longitud, generalmente expresado en surcos por milímetro (g/mm), también igual a la inversa del período del surco. El período de surco debe ser del orden de la longitud de onda de interés; el rango espectral cubierto por una rejilla depende del espacio entre ranuras y es el mismo para las rejillas regladas y holográficas con la misma constante de rejilla (es decir, densidad de ranura o período de ranura). La longitud de onda máxima que una rejilla puede difractar es igual al doble del período de la rejilla, en cuyo caso la luz incidente y difractada están a noventa grados (90°) de la normal de la rejilla. Para obtener una dispersión de frecuencia en una frecuencia más amplia, se debe usar un prisma. El régimen óptico, en el que es más común el uso de rejillas, corresponde a longitudes de onda entre 100 nm y 10 µm. En ese caso, la densidad de surcos puede variar desde unas pocas decenas de surcos por milímetro, como en las rejillas echelle, hasta unos pocos miles de surcos por milímetro.

Cuando el espacio entre ranuras es inferior a la mitad de la longitud de onda de la luz, el único orden presente es el orden m = 0. Las rejillas con una periodicidad tan pequeña (con respecto a la longitud de onda de la luz incidente) se denominan rejillas de sublongitud de onda y exhiben propiedades ópticas especiales. Realizadas sobre un material isotrópico, las rejillas de sublongitud de onda dan lugar a la formación de birrefringencia, en la que el material se comporta como si fuera birrefringente.

Fabricación

Diffraction grating grabado en placas.

Rejillas SR (Surface Relief)

Las rejillas SR reciben su nombre debido a su estructura superficial de depresiones (bajo relieve) y elevaciones (alto relieve). Originalmente, las rejillas de alta resolución estaban gobernadas por motores de gobierno de alta calidad cuya construcción fue una gran tarea. Henry Joseph Grayson diseñó una máquina para hacer rejillas de difracción y tuvo éxito con una de 120 000 líneas por pulgada (aproximadamente 4724 líneas por mm) en 1899. Más tarde, las técnicas fotolitográficas crearon rejillas a través de patrones de interferencia holográfica. Una rejilla holográfica tiene ranuras sinusoidales como resultado de un patrón de interferencia sinusoidal óptica en el material de la rejilla durante su fabricación, y puede que no sea tan eficiente como las rejillas regladas, pero a menudo se prefieren en los monocromadores porque producen menos luz parásita. Una técnica de copia puede hacer réplicas de alta calidad a partir de rejillas maestras de cualquier tipo, lo que reduce los costos de fabricación.

Actualmente, la tecnología de semiconductores también se utiliza para grabar rejillas con patrones holográficos en materiales resistentes, como la sílice fundida. De esta manera, la holografía de luz parásita baja se combina con la alta eficiencia de las rejillas de transmisión grabadas profundamente, y se puede incorporar a la tecnología de fabricación de semiconductores de alto volumen y bajo costo.

Rejillas VPH (holografía de fase de volumen)

Otro método para fabricar rejillas de difracción utiliza un gel fotosensible intercalado entre dos sustratos. Un patrón de interferencia holográfica expone el gel, que luego se revela. Estas rejillas, llamadas redes de difracción de holografía de fase volumétrica (o rejillas de difracción VPH) no tienen ranuras físicas, sino una modulación periódica del índice de refracción dentro del gel. Esto elimina gran parte de los efectos de dispersión de la superficie que normalmente se observan en otros tipos de rejillas. Estas rejillas también tienden a tener eficiencias más altas y permiten la inclusión de patrones complicados en una sola rejilla. Una rejilla de difracción VPH es típicamente una rejilla de transmisión, a través de la cual pasa la luz incidente y se difracta, pero también se puede hacer una rejilla de reflexión VPH inclinando la dirección de una modulación del índice de refracción con respecto a la superficie de la rejilla. En versiones anteriores de tales rejillas, la susceptibilidad ambiental era una compensación, ya que el gel tenía que estar contenido a baja temperatura y humedad. Por lo general, las sustancias fotosensibles se sellan entre dos sustratos que las hacen resistentes a la humedad y al estrés térmico y mecánico. Las rejillas de difracción VPH no se destruyen con toques accidentales y son más resistentes a los rayones que las rejillas de relieve típicas.

Otras rejillas

Una nueva tecnología para la inserción de rejillas en circuitos integrados de ondas de luz fotónicas es la holografía plana digital (DPH). Las rejillas DPH se generan en computadora y se fabrican en una o varias interfaces de un plano de guía de ondas ópticas mediante el uso de métodos estándar de microlitografía o nanoimpresión, compatibles con la producción en masa. La luz se propaga dentro de las rejillas DPH, confinada por el gradiente del índice de refracción, lo que proporciona una ruta de interacción más larga y una mayor flexibilidad en el direccionamiento de la luz.

Ejemplos

Las ranuras de un disco compacto pueden actuar como un grato y producir reflejos iridiscentes.

Las rejillas de difracción se utilizan a menudo en monocromadores, espectrómetros, láseres, dispositivos de multiplexación por división de longitud de onda, dispositivos de compresión de pulsos ópticos y muchos otros instrumentos ópticos.

Los CD y DVD prensados comunes son ejemplos cotidianos de rejillas de difracción y se pueden usar para demostrar el efecto reflejando la luz del sol sobre una pared blanca. Este es un efecto secundario de su fabricación, ya que una superficie de un CD tiene muchos hoyos pequeños en el plástico, dispuestos en espiral; esa superficie tiene una capa delgada de metal aplicada para hacer que los hoyos sean más visibles. La estructura de un DVD es ópticamente similar, aunque puede tener más de una superficie picada y todas las superficies picadas están dentro del disco.

Debido a la sensibilidad al índice de refracción de los medios, la rejilla de difracción se puede utilizar como sensor de las propiedades de los fluidos.

En un disco de vinilo prensado estándar, cuando se ve desde un ángulo bajo perpendicular a las ranuras, se ve un efecto similar pero menos definido al de un CD/DVD. Esto se debe al ángulo de visión (menor que el ángulo crítico de reflexión del vinilo negro) y la trayectoria de la luz que se refleja debido a que las ranuras la cambian, dejando atrás un patrón de arco iris en relieve.

Las rejillas de difracción también se utilizan para distribuir uniformemente la luz frontal de los lectores electrónicos, como el Nook Simple Touch con GlowLight.

Rejillas de componentes electrónicos

Diffraction of a spotlight over a mobile phone

Algunos componentes electrónicos cotidianos contienen finos y regulares patrones, y como resultado sirven fácilmente como difracción rejillas Por ejemplo, sensores CCD de teléfonos móviles desechados y Las cámaras se pueden quitar del dispositivo. Con un puntero láser, la difracción puede revelar la estructura espacial del CCD sensores Esto también se puede hacer para pantallas LCD o LED de teléfonos inteligentes. Debido a que tales pantallas generalmente están protegidas solo por transparentes Carcasa, los experimentos se pueden hacer sin dañar los teléfonos. Si no se pretende realizar mediciones precisas, un foco puede revelar los patrones de difracción.

Rejillas naturales

Un biofilm en la superficie de una pesquería produce efectos de rejilla de difracción cuando las bacterias son de tamaño uniforme y espaciadas. Tales fenómenos son un ejemplo de anillos Quetelet.

El músculo estriado es la red de difracción natural que se encuentra con mayor frecuencia y esto ha ayudado a los fisiólogos a determinar la estructura de dicho músculo. Aparte de esto, la estructura química de los cristales se puede considerar como rejillas de difracción para tipos de radiación electromagnética distintos de la luz visible, esta es la base de técnicas como la cristalografía de rayos X.

Los colores iridiscentes de las plumas de pavo real, el nácar y las alas de mariposa son los que más se confunden con las rejillas de difracción. La iridiscencia en pájaros, peces e insectos a menudo es causada por la interferencia de una película delgada en lugar de una rejilla de difracción. La difracción produce todo el espectro de colores a medida que cambia el ángulo de visión, mientras que la interferencia de película delgada generalmente produce un rango mucho más estrecho. Las superficies de las flores también pueden crear una difracción, pero las estructuras celulares de las plantas suelen ser demasiado irregulares para producir la geometría de ranura fina necesaria para una rejilla de difracción. La señal de iridiscencia de las flores solo es apreciable muy localmente y, por lo tanto, no es visible para el hombre ni para los insectos que visitan las flores. Sin embargo, las rejillas naturales ocurren en algunos animales invertebrados, como las arañas pavo real, las antenas de las semillas de camarón, e incluso se han descubierto en los fósiles de Burgess Shale.

Los efectos de las rejillas de difracción se ven a veces en meteorología. Las coronas de difracción son anillos de colores que rodean una fuente de luz, como el sol. Por lo general, se observan mucho más cerca de la fuente de luz que los halos y son causados por partículas muy finas, como gotas de agua, cristales de hielo o partículas de humo en un cielo brumoso. Cuando las partículas tienen casi el mismo tamaño, difractan la luz entrante en ángulos muy específicos. El ángulo exacto depende del tamaño de las partículas. Las coronas de difracción se observan comúnmente alrededor de fuentes de luz, como llamas de velas o farolas, en la niebla. La iridiscencia de las nubes es causada por la difracción, que ocurre a lo largo de los anillos coronales cuando las partículas en las nubes tienen un tamaño uniforme.