Một trong những ứng dụng quan trọng của hiện tượng tán sắc ánh sáng trong các lăng kính là để phân tích ánh sáng trong các máy quang phổ. Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng có nhiều thành phần thành những thành phần đơn sắc khác nhau. Nói khác đi, nó dùng để nhận biết các thành phần cấu tạo của một chùm sáng phức tạp do một nguồn sáng phát ra.
Máy quang phổ có 3bộ phận chính:
+ - Ống chuẩn trực là bộ phận tạo ra chùm tia sáng song song. Nó có một khe hẹp
S nằm ở tiêu diện của một thấu kính hội tụL1. Chùm ánh sáng phát ra từ nguồn J mà ta cần nghiên cứu được rọi vào khe S. Chùm tia sáng ló ra khỏi thấu kính L1 là một chùm tia
song song.
+ Hệ tán sắc (hay lăng kính P )là bộ phận có tác dụng làm tán sắc chùm tia song song từ L1 chiếu tới thành nhiều chùm tia đơn sắc song song.
+ Buồng ảnh gồm một thấu kính hội tụL2 đặt chắn chùm tia sáng đã bị tán sắc sau khi qua lăng kính P.
Chùm tia sáng ló ra khỏi lăng kính gồm nhiều chùm tia sáng đơn sắc song song lệch theo các phương khác nhau. Mỗi chùm tia sáng đơn sắc song song cho trên tiêu diện của thấu kínhL2 một vạch màu. Mỗi vạch màu là một ảnh đơn sắc của khe S.
Tại tiêu diện của thấu kính L2 có đặt một tấm kính ảnh F để chụp ảnh quang phổ (hoặc một tấm kính mờ để quan sát quang phổ).
Nếu nguồn sáng J phát ra một số ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1, λ2. . . thì trên tấm kính ảnh F ta thu được một số vạch màu S1, S2. . . trên một nền tối. Mỗi vạch màu ứng với một thành phần ánh sáng đơn sắc do nguồn S phát ra.
Tập hợp các vạch màu đó tạo thành quang phổ của nguồn J.