레일리 는 1860 년 대 부터 회절격자 를 만들 어 격자 와 스펙트로미터 의 분해능 에 관해서 선구 적 인 연구 를 하 였 다 . 이 는 오늘날 스펙트럼선 들 의 분해능 ( resolution ) 에 대한 기준 에 그 의 이름 이 붙여져 기념 되 고 있 다 . 그 는 복사 현상 에 대한 이론 적 관심 을 발전 시켰 고 음향학 과 광학 에 관한 논문 들 을 1860 년 대 말 과 1870 년 대 초 에 출판 하 였 다 . 레일리 는 1870 년 대 부터 그 의 실험실 에서 사진술 을 이용 해서 값싼 회절격자 를 만드 는 법 을 찾아내 기 위해 연구 하 였 다 . 그 의 연구 는 비록 당초 의 목적 을 달성 하 지 는 못했 지만 당시 까지 잘 이해 되 지 않 았 던 격자 의 분해능 에 대한 새로운 이해 를 얻 어 냈 다 . 그 는 평면 투명 격자 의 분해능 ( resolving power ) 은 회절 차수 ( order of diffraction ) 와 격자 의 홈 선 ( groove ) 의 수 의 곱 과 동일 하 다는 것 을 입증 함 으로써 , 광학 장치 의 분해능 에 대한 명쾌 한 정의 를 끌어냈 다 . 계속 해서 그 는 1870 년 대 에 화학 원소 의 스펙트럼 과 태양 광선 의 스펙트럼 을 연구 하 는 데 있 어서 점점 중요 해 지 고 있 었 던 분광기 의 광학 적 특성 에 대한 근본 적 인 연구 들 을 수행 하 였 다 . 그 는 빛 을 초점 에 모으 는 특성 을 가진 동심원 회절 판 ( zone plate ) 을 설계 하 여 프랑스 물리학자 샤 를 소 레 ( Charles Soret ) 의 발명 을 예고 했 다 . 이후 레일리 는 분광기 의 설계 와 작동 에 대하 여 Philosophical Magazine 에 매우 중요 한 논문 들 을 여럿 출판 하 였 다 .