在物理光学中，衍射级数（通常记作n、m或k）是一个整数，用于对波在发生衍射后因干涉产生的強度分布的极大值或极小值进行分类。在雙縫或光栅等装置中均会出现这类衍射极大值与极小值。
极大值与极小值的产生
；下图：白光或复色光。中心为0级极大值，左右两侧依次为1至3级极大值。]]
衍射级数取决于参与干涉的波的波程差。要发生相长干涉（即产生极大值），干涉波的波程差\delta必须是波长的整数倍：
: \delta = n \cdot \lambda, \quad n = 0, 1, 2, \dots
当n = 0时，干涉波的波程差为零；这对应位于衍射图样中心的零级极大值。其两侧依次分布着一级、二级等极大值；衍射级数越高，对应的衍射角\phi就越大：
: \phi = f(n), \quad n = 0, 1, 2, \dots
因为光在此处未发生衍射，所以所有波长的零级极大值均位于同一位置：
: \phi = 0 \neq f(\lambda), \quad n = 0
对于更高阶的衍射级数，波长越长，光的衍射越显著：
: \phi = f(\lambda), \quad n = 1, 2, \dots
这种展开程度随衍射级数的增加而增大。光谱仪获取的太阳光谱。图中自下而上分离了不同级次的部分光谱，若非如此这些光谱将会相互重叠。]]极小值（相消干涉）的情况与极大值类似，但其波程差始终为半整数倍，使得干涉波在观察点处发生反相：
: \delta = \left(n - \frac{1}{2} \right) \cdot \lambda, \quad n = 1, 2, 3, \dots
应用
当发生衍射时，不同级次的光谱可能会发生重叠。如果光谱长波边缘的衍射角大于相邻更高衍射级次短波边缘的衍射角，就会出现这种情况。对于连续光谱，重叠区域会呈现出相应的混合色。
因此，在光栅光谱仪中通常主要研究较低的级次（此时重叠尚未产生影响），或者通过在光路中加入第二个正交的光栅或稜鏡将各个衍射级次分离开来（参见階梯光柵）。
在X射线衍射中，区分衍射级数同样重要。在中，每个衍射极大值均呈圆锥面形状，并与胶片或探测器屏幕的平面相交。因此所有极大值会形成同心圆环。其中每个间距均会产生不同级次的衍射极大值。因此在分析衍射图样时必须注意，较外侧的圆环既可能来自其他晶面的衍射，也可能属于更高的衍射级数。
文献
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