ここでは周期的に並んだ格子の開口部を光が透過して回折する場合について考える。回折格子に対して波面が平行な単色光を入射し、そこから十分離れた場所にスクリーン等を置いて格子から出てくる光を観測してみると、周期的な干渉縞が現れる。この縞のパターン形状や周期は格子のそれに対応したものになっており、直線の並んだ1次元パターンの格子を用いた場合はやはり直線が並んだ1次元の干渉縞となる。干渉縞を入射光の中心軸に近い方から0次、±1次、±2次...と順序づけていく（縞は対称なのでマイナス符号も用いる）と、この各次数の干渉縞はその縞ができている方向に回折してきた光の干渉によって生じている。つまり、干渉縞ができるポイントでは各開口部から出てきた光が強め合いの条件（等位相の波の重ね合い）を満たしている。この条件が満たされるためには、各開口部から出てきた光が波長の整数倍の行路差を持っていなければならない。そこで格子周期をd、波長をλ、入射角をα、出射角をβとすると整数nを用いてと強め合いの条件を表すことができる。ここでnは前述の次数に対応している。d、α、nが決まっている場合、この式より干渉縞が生じている方向への出射角βを求めるととなり、波長λに依存していることがわかる。これが分光の起こる理由である。また、格子-スクリーン間の距離をL、干渉縞の周期をDとし、格子周期dに対しLが十分大きいとして近似を用いるとと表せ、干渉縞の周期Dが格子周期dの逆数と格子-スクリーン間距離Lに比例することがわかる。よってL(>>d)の位置（フラウンホーファー回折領域）にできる干渉縞周期は、格子周期が小さく、観察場所が格子から離れているほど大きくなる傾向がある。一方、Lがそれほど大きくない位置（フレネル回折領域）でも干渉縞は生じているのだが、その干渉条件は以上の場合とは異なる。フレネル回折領域では異なる次数の光どうしが干渉し合っており、Lを変えると干渉縞のパターンは変化する。干渉縞の形自体は周期的なのだが、その周期はフラウンホーファー回折領域の干渉縞とは異なり格子周期dとほぼ同程度のサイズになる。
波動性のあるものなら回折するので、原理的にそのような対象向けの回折格子を作成することは可能である。ただし、物質との相互作用が小さい波動ほど回折格子の作成が難しくなる。例えばX線は可視光と比べて物質との相互作用の度合いが小さいため、回折格子の材質やパターン厚の条件がより厳しくなる。分光をする場合の入射光は多色光だが、それを構成する異なる波長どうしの光は互いに干渉し合うことはない。よって単一波長の光（単色光）の回折と干渉現象だけ考えれば、多色光の場合はその重ね合わせで説明することができる。
1931年北海道小樽市に生まれる。北海道大学に入り、当初数学を目指したが、教師のアドバイスにより断念して建築へ転向。立原道造に傾倒して学内誌に立原論を投稿。在学中からアメリカの建築雑誌『アーキテクチュラル・レヴュー』を購読し、以来海外の建築動向には一貫して注目。卒業論文は「シェル、その形態と空間」。卒業後、上京して東京大学大学院に進み、池辺陽の研究室に入る。浜口隆一に提出した修士論文は「機能主義建築について」。そのころル・コルビュジエのフィリップス館を『国際建築』に紹介。以来、数多くの建築雑誌を舞台に海外建築の紹介と評論を続ける。とくに当時日本にはほとんど知られていなかった建築家たち、アントニオ・サンテリア、フーゴー・ヘーリンク、ハンス・シャロウンなどの重要性にいち早く気づき、彼らを熱心に紹介した。それらの文章はのちに『二十世紀の建築家たちⅠ・Ⅱ』（相模書房）として刊行され、近代建築の多様性を知る貴重な文献になった。1964年シベリア経由で渡欧したのを手始めに、欧米の近代建築を繰り返し視察、執筆や講演を通してヨーロッパの近代建築とくに北欧の近代建築を精力的に紹介し、若者たちに大きな影響を与えた。のちに若き安藤忠雄がその講演を聞いて奮起しヨーロッパへ旅立ったと語っている。その間、多くの著書、翻訳書を出版したが、中真己のペンネームで書かれた『現代建築家の思想—丹下健三序論』は戦中の建築家たちの戦争協力の実態を検証した問題の書。また、『新建築』に連載し、のちに単行本になった『近代建築の目撃者』は今井兼次、村野藤吾、堀口捨己、土浦亀城、山口文象など、巨匠たちの戦前の欧州体験を聞き出して記録した貴重な記録である。ル・コルビュジエの門をたたいた日本人建築家たちを描いた『巨匠への憧憬』をはじめ、ル・コルビュジエに関する研究は一貫しており、“ル・コルビュジエ学”の必要性を提唱している。1964年から大江宏に請われて法政大学で非常勤講師として「建築思潮」の講義を受け持ち、三十数年に渡って近代建築の潮流の研究と教育に取り組んだ。建築の設計は大学院の在学中に始め、1969年に設計事務所「佐々木宏建築研究室」を開設、以来三十数年にわたり設計を続けた。住宅、病院、研究所、工場など精力的に取り組んだ。膨大な執筆活動はこの設計活動と平行して行われたものであった。1995に『「インターナショナル・スタイル」の研究』を出版と同時に東京大学の博士号を取得した。主査は鈴木博之。この研究では、フィリップ・ジョンソンによってヨーロッパから導入されたモダニズム建築、インターナショナル・スタイル導入のきっかけをつくったニューヨーク近代美術館での展覧会をめぐる問題が詳細に検討されている。いかなる学閥にも属さず、実務の知識に裏付けられた膨大な知識から繰り出す独自の視点はユニークであり、歯に衣着せぬ論評は研究者たちを震撼させるものである。