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Las líneas de Fraunhofer

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Lineas de Fraunhofer

El ser humano siempre ha luchado por descifrar la naturaleza de la luz. En épocas tan remotas como en siglo II de nuestra era, ya se habían hecho observaciones sobre la refracción de la luz.

Resultado de imagen para refracción de la luz en un vaso
Ptolomeo observó que cuando la luz pasa de un medio a otro de distinta densidad, por ejemplo del aire al agua; la luz cambia de dirección y produce una ilusión óptica. Fuente: educaconbigbang.com

 

Contribución

El estudio de la luz contribuyó a que siglos más tarde se desarrollen los primeros lentes, lupas y telescopios. Galileo Galilei usó el telescopio para descubrir algunas de las lunas de Júpiter, las fases de la Venus, así como reforzar la teoría heliocéntrica sobre la que les contamos en esta entrada que pueden ver aquí.

Newton

Isaac Newton, a su vez, descubrió que la luz blanca del Sol era en realidad la composición de todos los demás colores. Pero los lentes, así como los telescopios, presentaban problemas que exigían seguir estudiando la naturaleza de la luz.

Joseph Von Fraunhofer

Nacido en Straubing en 1787, perteneció a una familia verdaderamente pobre. Fue ayudante de su padre en la fabriación de vidrios. Su madre murió cuando él apenas tenía 10 años y su padre murió el año siguiente, quedando huérfano a los 11.

Historia

Al año siguiente empieza a trabajar de aprendiz de un maestro vidriero en una fábrica que eventualmente se desploma sepultando a Fraunhofer en su interior, pero es rescatado después de varias horas de haber quedado bajo los escombros. Se cuenta que el príncipe Maximiliano IV de Baviera, impresionado por la ocurrido, recompensó al niño con 14 ducados con los más adelante se compraría un banco de pulidos en el cual practicaría el pulido de vidrios. Desde entonces el príncipe le ayudaría a obtener los libros que necesitaba y obligaría a quienes le daban trabajo que le permitieran seguir estudiando.

En 1806, Fraunhofer empieza a trabajar como especialista en óptica en el Instituto Matemático Técnico para la fabricación de aparatos de medición de precisión. Una de las tareas que le encomendaron era el desarrollo de objetivos acromáticos, lo que significaba que debía minimizar los efectos de refracción en distinto ángulo de los distintos colores que componen la luz, para obtener una imagen mucho más nítida.

Sin título
Las lentes dispersan más la luz azul que la luz roja y por consiguiente, los diferentes colores se presentan de forma sucesiva. El resultado son imágenes de diferente tamaño que se superponen y están bordeadas por un ribete de colores disminuyendo la nitidez.
Sin título - copia
La idea era buscar combinar dos lentes que anularan juntas los efectos cromáticos de la refracción que producía un sólo lente y para eso se debía estudiar la refracción de la luz con suma precisión.

Estudios

Evocado a esta tarea, debía estudiar más a fondo la composición de la luz, la refracción y usarlo en los telescopios. Para ello debía analizar la luz solar, siguiendo el trabajo de Newton. A Fraunhofer hizo pasar luz blanca por un prisma y observó el espectro de la luz visible a través de un telescopio y descubrió que dentro del espectro habían unas líneas oscuras de las cuales el registra 574. El descubrimiento de Fraunhofer ayuda a fabricar lentes para telescopio acromáticos, pero las líneas de Fraunhofer traerían aportes insospechados a la ciencia.

En marzo de 1820, Fraunhofer presenta en el Observatorio Real Astronómico de Bogenhausen su telescopio con prisma con el cual no solo había observado las líneas en la luz del Sol, sino también en la de las estrellas y planetas, inventando así el espectroscopio.

Muerte

Sólo 6 años después, a los 39 años, Fraunhofer muere de tuberculosis después de una vida increíblemente productiva. Hoy se usa el espectroscopio para saber la composición de las estrellas, galaxias lejanas o de atmósferas de planetas lejanos, gracias a que cada elemento posee un patrón de líneas de absorción de Fraunhofer distinto. Es como si cada elemento dejara su huella dactilar al pasar a través de la atmósfera y el prisma. Con el espectroscopio se descubrió el Helio observándolo directamente en el Sol.

Curiosidad

Una cosa interesante es que las líneas de Fraunhofer se desplazan hacia el lado rojo del espectro cuando los cuerpos celestes que se observan se alejan de nosotros y se desplazan hacia el azul si se acercan. Esto es gracias al efecto Doppler, que se merece el próximo artículo en la página.

¿Qué representa?

Estas observaciones del desplazamiento del espectro hacia el rojo de las galaxias lejanas representan una prueba de que el universo se expande tal como observó el astrónomo Edwin Hubble, sobre quien hablaremos también en una próxima entrada cuando hablaremos de las evidencias acerca del Big Bang y la expansión del universo. Hasta entonces.

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2 Comentarios
  1. […] nubes de gas o estrellas antiguas que revelen su composición química, mediante la técnica de la espectroscopía. Las observaciones modernas de las galaxias y objetos estelares indican que hay tipos de materia […]

  2. […] átomo de antihidrógeno en un color sin precedentes. En uno de nuestros artículos más leídos, las líneas de Fraunhofer, explicábamos de qué va esto de las líneas espectrales y la espectroscopia en […]

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