Le spectromètre permet de faire l'étude spectrale des ondes émises par les sources réelles.

Il existe 2 types de spectromètres : le spectromètre à prisme (qui a déjà été vu) et le spectromètre à réseaux.
De plus en plus, on préfère utiliser les spectromètres à réseaux.

Le schéma de fonctionnement n'est ni plus ni moins qu'un réseau que l'on va utiliser au minimum de déviation. On y trouve ensuite un ensemble optique (lentille collimatrice pour créer un faisceau parallèle sur la face d'entrée du réseau et lentille (distance focale f) pour focaliser les rayons réfractés) et, généralement, une règle graduée afin de faciliter les lectures.

On définit pour un spectromètre le pouvoir de résolution, c'est à dire la capacité du spectromètre à pouvoir dissocier 2 longueurs d'ondes proches.
Aux vues de la configuration du système, la largeur des pics est de :

Si on note Δλ le plus petit écart de longueur d'onde mesurable, on obtient le pouvoir de résolution du spectromètre :

L'ordre de grandeur pour un spectromètre à réseau de largeur 2,5 cm ayant 1000 traits/mm pour l'ordre 2 en incidence normale est : PR=50 000.
Généralement pour le prisme, on trouve un PR de l'ordre de 2000.
On entend aussi souvent parler du critère de Rayleigh, qui permet de savoir si 2 objets sont discernables, ce qui peut se rapprocher du pouvoir de résolution.

On utilise aussi le spectromètre pour effectuer une comparaison entre 2 longueurs d'onde :

Ainsi, si on connait λ, on peut mesurer λ2.