FRAUNHOFER, Joseph

FRAUNHOFER, Joseph

Fisico, nato a Straubing in Baviera il 6 marzo 1787, morto a Monaco il 7 giugno 1827. Coltivò l'ottica sperimentale e l'astronomia fisica. Inventò una macchina per pulire le superficie sferiche, un micrometro, un eliometro, e portò varî perfezionamenti ai microscopî. Costruì il grande telescopio riflettore di Tartu (Dorpat). Egli è noto più specialmente per la scoperta delle righe spettrali, alle quali è stato dato il nome suo (v. qui sotto) e per aver applicato questa scoperta alla chimica solare e stellare. La maggior parte delle sue ricerche sono pubblicate nelle Memorie dell'Accademia di M0naco fra il 1814 e il 1818.

Le righe di Fraunhofer. - Si chiamano così le numerosissime righe nere che si osservano nello spettro solare (v. spettro; sole). La prima osservazione di righe nere nello spettro solare risale a H. Wollaston (1802), ma solo nel 1815 Fraunhofer, avendo costruito spettroscopî più potenti di quelli fino allora in uso, poté fare uno studio accurato del singolare fenomeno, segnando così una pietra miliare nella storia della fisica e dell'astronomia. Egli notò che le righe nere che si osservano nello spettro solare hanno una posizione fissa, ossia che la loro presenza è dovuta alla mancanza nella radiazione solare di frequenze ben determinate, e una volta stabilito questo fatto fondamentale, si servì delle righe stesse come punti di riferimento per individuare le varie regioni spettrali. Egli redasse il primo atlante dello spettro solare e designò per mezzo di una lettera maiuscola ciascuna delle varie righe osservate; così per es., una riga assai cospicua che appariva nel giallo fu da lui chiamata riga D. Ben presto però il numero delle righe osservate crebbe a dismisura e oggi esse ammontano a varie migliaia. Nel tempo stesso si riconobbe anche che molte righe che F. aveva visto come righe semplici erano costituite da varie righe vicine. In conseguenza di ciò le vecchie notazioni di F. sono praticamente quasi cadute in disuso e le righe di F. sono ora generalmente indicate per mezzo della lunghezza d'onda in Ångstrom, della radiazione ad esse corrispondente (1 Å = 10^-8 cm.). H. Rowland ha compilato, sullo scorcio del secolo scorso, un atlante e delle tabelle dello spettro solare assai particolareggiati e precisi, che servono ancora oggi come riferimento fondamentale; esse si estendono da 2975 Å a 7231 Å. Le tavole di Rowland sono poi state completate sia nell'ultravioletto sia nell'infrarosso.

La spiegazione delle righe di Fraunhofer è questa: il nucleo centrale del sole emette uno spettro continuo, ossia contenente radiazioni di tutte le frequenze, come un corpo solido incandescente. Un vapore invece è capace di emettere solo alcune determinate frequenze discrete, e il suo spettro è pertanto costituito da righe. Ma i vapori hanno anche la proprietà di assorbire (v. energia raggiante) luce esattamente delle stesse frequenze di quelle che emettono e se quindi interponiamo uno strato di vapore tra un corpo che emette uno spettro continuo e lo spettroscopio, si osserveranno sullo sfondo continuo delle righe nere dovute all'assorbimento del vapore e le lunghezze d'onda assorbite, ossia le lunghezze d'onda delle righe nere coincidono esattamente con le righe d'emissione del vapore. Una volta stabilita questa nozione dell'inversione degli spettri (G. Kirchhoff 1859) l'interpretazione delle righe di F. come spettro di assorbimento dell'atmosfera solare si presenta spontanea. Oltre a queste righe di F. ve ne sono altre dovute all'assorbimento dell'atmosfera terrestre, ma queste, che sono meno numerose, sono facilmente differenziabili dalle prime.

Lo studio delle righe di F. ha dato preziosissime informazioni sulla fisica e chimica solare. Per mezzo di esse, sono stati identificati nell'atmosfera solare ben 46 elementi conosciuti sulla Terra, mentre per altri 17 si hanno dati incerti e per i rimanenti non si hanno prove della loro presenza nel sole. Lo studio dell'effetto Doppler (v.) delle righe di F. ha dato importanti risultati circa il moto dello strato assorbente dell'atmosfera solare, e lo studio dell'effetto Zeeman (v.) ha permesso di misurare i campi magnetici presenti sul sole.

Bibl.: Handbuch der Astrophysik, IV, Berlino 1929.