Wiedząc o tym, że światło można rozszczepić czy to pryzmatem czy siatką dyfrakcyjną ciekawym było sprawdzać jak wygląda widmo światła z różnych źródeł. Ta ciekawość popychała do doskonalenia sposobów obserwacji. Nie mogło obyć się bez badania w ten sposób światła słonecznego. W 1814 roku niemiecki fizyk i astronom Joseph von Fraunhofer rozszczepił światło słoneczne na tyle, że na tle tęczowych kolorów zobaczył wiele ciemnych linii. Fraunhofer wykluczył jakoby jego obserwacje były spowodowane niedoskonałością stosowanych przez niego przyrządów, a następnie skatalogował ciemne linie w widmie światła słonecznego, które dziś nazywany liniami Fraunhofera.

Można samemu sprawdzić jak wyglądają takie linie. W tym celu należy zbudować spektroskop czyli przyrząd do analizy widmowej światła . Brzmi to na coś skomplikowanego ale amatorski spektroskop nie jest trudny do wykonania. Potrzebna jest do tego kartonowa rura, którą warto od środka poczernić przez pomalowanie albo wyklejenie czarnym matowym papierem. Zapewni to później nieco lepszy kontrast przy obserwacji. Z jednej strony zatykamy rurę denkiem ze szczeliną najlepiej o regulowanej szerokości (szerokość szczeliny ma wpływ na zdolność rozdzielczą przyrządu). Z drugiej strony rury należy założyć siatkę dyfrakcyjną. Można w tej roli próbować stosować płytę CD ale najlepiej będzie zaopatrzyć się w specjalną siatkę w sklepie internetowym z pomocami naukowymi. Koszt takiej szkolnej siatki dyfrakcyjnej wynosi kilkanaście złotych. Do obserwacji linii Fraunhofera sprawdzi się siatka 500 rys/mm lub 1000 rys/mm. Im siatka dyfrakcyjna o większej liczbie rys na jeden milimetr tym większy rozkład kątowy rozszczepionego widma. I to właściwie wszystko. Spektroskop nakierowujemy na źródło światła i spoglądamy przez siatkę dyfrakcyjną. Metodą rób i błędów szybko wyregulujemy przyrząd tak aby uzyskać najlepszy widok. W sieci można znaleźć szczegółowe instrukcje opisujące każdy etap budowy takiego przyrządu. Spektroskop zbudowany w ten sposób posłużył do wykonania fotografii linii Fraunhofera zamieszczonych w tej galerii.

Jedno ze zdjęć przedstawia widok wnętrza rury spektroskopu w trakcie obserwacji. Na kolejnych fotografiach zestawione jest widmo światła żarówki tradycyjnej z widmem światła słonecznego oraz widmo wraz z naniesioną grafiką z zaznaczonymi najbardziej wyraźnymi liniami Fraunhofera. Do prezentacji linii Fraunhofera została użyta siatka dyfrakcyjna 1000 rys/mm.

Skąd się biorą ciemne linie w widmie światła słonecznego? W toku kolejnych badań analizowano widma różnych świecących pierwiastków i to zarówno widma emisyjna jak i absorpcyjne. Po zestawieniu tych wyników z rozkładem linii Fraunhofera okazało się, że rozkład ciemnych linii w widmie światła słonecznego nie jest przypadkowy, a pokrywa się z liniami absorpcyjnymi różnych pierwiastków. Światło, które do nas dociera z powierzchni Słońca musi przejść przez słoneczną atmosferę gdzie jest absorbowane przez te pierwiastki, które tę atmosferę tworzą. Okazało się, że są to te same pierwiastki jakie występują na Ziemi. Poznaliśmy w ten sposób skład atmosfery Słońca!

Powrót