Joseph von Fraunhofer (6.maaliskuuta 1787 – 7. kesäkuuta 1826) oli saksalainen optikko, joka oli ensimmäinen tutkia ja luokitella tummia viivoja, jotka näkyvät Auringon spektrissä. Elinaikanaan hänet tunnettiin Euroopan hienoimpien refractor-teleskooppien tekijänä. Hän kehitti myös hienoritilän, diffraktioritilän, käyttöä valospektrien tuottamiseen ja analysointiin.
elämäkerta
Fraunhofer syntyi Straublingissa, Baijerissa Franz Xaver Fraunhoferin ja Maria Anna Fröhlichin pojaksi. Fraunhoferin isä oli käsityöläinen, joka valmisti hienoa Koristelasia. Fraunhoferin ollessa 11 – vuotias hän oli menettänyt molemmat vanhempansa ja oli peili-ja koristelasitehtailija Philipp Anton Weichelsbergerin oppipoikana. Vaikka Fraunhoferin on täytynyt oppia paljon lasinvalmistuksesta oppisopimusaikanaan, ympäristö oli yleensä ahdistava, eikä hän saanut edes osallistua sunnuntaina oppipojille varatuille tunneille.
vuonna 1801 tapahtui tapahtuma, jonka oli määrä muuttaa Fraunhoferin elämä ja tieteen historia. Weichelsbergerin rakennuskompleksi, jossa oli sekä lasistudio että asuintilat, kärsi romahduksen, ja Fraunhofer ja Weichelsbergerin Vaimo jäivät raunioiden vangeiksi. Rouva Weichelsberger menehtyi välikohtauksessa, mutta vahvan poikkisäteen suojaama Fraunhofer selvisi hengissä.
nuoren Fraunhoferin lähellä tapahtunut kuolema ja pelastaminen kiinnitti Baijerin vaaliruhtinaan Maksimilian IV Joosefin huomion, jonka kerrotaan osallistuneen pelastustöihin. Maximilian kutsui Fraunhoferin linnaansa ja pystyi antamaan hänelle jonkin verran taloudellista tukea. Maximilian myös painosti Weichelsbergeriä sallimaan Fraunhoferin osallistua tunneille sunnuntaina ja asetti hänet yrittäjähenkisen asianajajan Joseph von Utzschneiderin huostaan.
pian Fraunhoferin ja Utzschneiderin tapaamisen jälkeen jälkimmäinen perusti Georg Reichenbachin ja J. Leibherrin kanssa matemaattisen mekaanisen instituutin Reichenbach Utzschneider Liebherrin, joka omistautui valmistamaan maanmittauslaitteita, joiden valmistukseen tarvittiin laadukkaita linssejä.
oppipojasta manageriksi
vuonna 1804 Fraunhofer yritti Maximilianin myöntämän apurahan turvin perustaa oman yrityksen, mutta ei saanut tarpeeksi elättääkseen itsensä ja joutui palaamaan entisen työnantajansa luo. Mutta vuonna 1806 Utzschneider tarjosi Fraunhoferille paikkaa instituutista, joka sijaitsi nyt Benediktbeuernin luostarissa, joka oli aiemmin ollut benediktiinien ritarikunnan hallussa. Täällä hän oppi lasinvalmistuksen taidon Pierre Guinandilta,joka oli jo hionut joitakin omia innovaatioitaan.
tästä eteenpäin Faunhofer alkoi osoittaa arvonsa. Vuoteen 1809 mennessä Fraunhoferille tarjottiin nuorempaa osakkuutta yrityksessä, ja hänet pantiin vastaamaan sen päivittäisestä toiminnasta, joka kaksi vuotta myöhemmin tarkoitti yli 40 hengen henkilökunnan johtamista. Vuoteen 1812 mennessä Fraunhofer valmisti laadukkaita taittolinssejä, joiden halkaisija oli seitsemän tuumaa, mikä oli tuohon aikaan kunnioitettavan kokoinen teleskooppilinssi.
Fraunhofer halusi ratkaista haamuvärityksen ongelman kaukoputkien ja muiden optisten instrumenttien kuvissa. Tämän tehtävän suorittamiseksi hän päätti analysoida auringon valoa ja sen tuottamaa eri värien spektriä, kun se kulki lasisen prisman läpi. Voidakseen tutkia tätä ilmiötä tarkemmin hän tutki auringonvalon spektriä kaukoputkella ja keksi siten ensimmäisen spektroskoopin. Hän oli yllättynyt löytää hajallaan koko spektrin, tummia viivoja, joiden asema ei muuttunut. William Hyde Wollaston havaitsi muutamia samoja linjoja vuonna 1802, mutta ei tehnyt ilmiöstä vahvoja johtopäätöksiä.
Fraunhofer lines
vuonna 1814 julkaisemassaan muistelmateoksessa ”translitteratio of the Refractive and Dispersive Powers of Different Kinds of Glass” Fraunhofer julkaisi tutkimustuloksensa tummista viivoista, jotka hän löysi auringon spektrien lisäksi myös kuusta, tähdistä ja liekeistä. Hän mitattiin indeksi taittumisen eri linjojen, jotka, koska ne aina antaa samassa paikassa spektrin, olivat osoitus siitä, miten säteet tietyn värin olivat taittunut. Hän käytti tutkimuksensa tuloksia lieventääkseen optisen dispersion vaikutuksia, sillä se on kirkkaista optisista kuvista heikentävän haamuvärityksen lähde.
vuonna 1821 Fraunhofer tutki metalliverkkoa tutkiessaan pienten rakojen hajontavaikutuksia ja havaitsi, että hänen verkkonsa tuotti spektrin hänen tarkkailemastaan valosta. Hän käytti tätä array tasaisesti johdot, kaksi tuhannesosaa tuumaa paksu ja välein neljä tuhannesosaa tuumaa toisistaan, laskea aallonpituus valon tietyn värin, feat ensimmäinen aikaan Thomas Young vuonna 1802.
Fraunhofer käytti myöhemmin kultalehdellä peitetylle lasilevylle syövytettyjä viivoja tuottaakseen saman vaikutuksen kuin metalliverkko. Tällaista järjestelyä kutsutaan diffraktioritiläksi, ja sen ominaisuuksia tutki ensimmäisenä yhdysvaltalainen tähtitieteilijä David Rittenhouse vuonna 1786. Ritterhouse ei kuitenkaan tehnyt löydöstään mitään johtopäätöksiä. Fraunhofer julkaisi havaintonsa vuonna 1821 muistelmateoksessa ”New Modification of Light by the Mutual Influence and the Diffraction of the Rays, and the Laws of this Modification.”
kaikkiaan Fraunhofer kartoitti yli 570 riviä ja nimesi pääpiirteet kirjaimilla A-K ja heikommat rivit muilla kirjaimilla.
myöhemmin Gustav Kirchhoff ja Robert Bunsen havaitsivat, että tummat viivat johtuvat siitä, että A]: ssa eli höyryssä on alkuaineita, joiden läpi valo kulkee ennen sen spektrin analysointia. Nämä tiedemiehet havaitsivat, että osa auringon viivoista voitiin toistaa johtamalla valoa natriumhöyryn läpi, jota natriumkloridia poltettiin liekissä. Tästä he päättelivät, että natriumia on auringossa ja että auringon spektrin Fraunhofer-viivat syntyvät, koska auringon valo kulkee sen Oman ilmakehän läpi.
osa auringonvalon Fraunhofer-viivoista johtuu Maan ilmakehän alkuaineiden absorptiosta.
myöhempinä vuosina
vuonna 1820 Fraunhoferista tuli yrityksensä täysi osakas ja instituutin johtaja. Kehittämiensä hienojen optisten instrumenttien ansiosta Baijeri ohitti Englannin optiikkateollisuuden keskuksena. Edes Michael Faraday ei kyennyt tuottamaan lasia, joka voisi kilpailla Fraunhoferin kanssa.
hänen maineikas uransa toi hänelle lopulta kunniatohtorin arvon Erlangenin yliopistosta vuonna 1822, ja samana vuonna hänet nimitettiin Münchenin kuninkaallisen tiedeakatemian museon vartijaksi. Vuonna 1824 Baijerin kuningas myönsi hänelle Order of Civil Merit-kunniamerkin. Kuten monet aikakautensa lasinvalmistajat, jotka joutuivat raskasmetallihöyryjen myrkyttämiksi, Fraunhofer kuoli nuorena, vuonna 1826, 39-vuotiaana. Hänen arvokkaimpien lasintekoreseptiensä arvellaan menneen hautaan hänen mukanaan.
Teleskooppilinssit
Fraunhoferin yritys varusti monet Euroopan kunnioitettavat observatoriot teleskoopeilla. Venäjän hallitus osti lähes kymmenen tuuman läpimittaisen taittavan teleskoopin Dorpatin observatoriota varten. Fraunhoferin kerrotaan aikoneen toteuttaa 18 tuuman teleskooppilinssin.
Legacy
Fraunhofer keksi spektroskoopin ja löysi auringon spektristä 574 tummaa viivaa. Hän pääsi myös hyvin lähelle 40 vuotta myöhemmin tehtyä havaintoa, joka yhdisti näiden tummien viivojen muodostamat kuviot valonlähteen kemialliseen koostumukseen.
Fraunhofer keksi diffraktioritilän ja muutti näin spektroskopian kvalitatiivisesta taiteesta kvantitatiiviseksi tieteeksi osoittamalla, miten valon aallonpituutta voitiin mitata tarkasti. Hän sai selville, että Siriuksen ja muiden ensimmäisen magnitudin tähtien spektrit erosivat toisistaan ja auringosta, ja näin syntyi tähtien spektroskopia.
lopulta hänen ensisijainen intohimonsa oli kuitenkin edelleen käytännöllinen optiikka.
vaikka Fraunhofer tutki spektrin tummia viivoja käytännön tarkoituksessa Optiikan parantamiseksi, hän oli tietoinen joistakin löytönsä mielenkiintoisista teoreettisista vaikutuksista. Muiden tehtäväksi jäi paljastaa Fraunhoferin työn vaikutus. Suuri osa hiukkasten ja aaltojen suhdetta selventävästä kvanttimekaniikasta perustuu spektriviivojen analysointiin.
valitettavasti Fraunhofer ei jättänyt yksityiskohtia siitä, miten hän teki diffraktioritilänsä, ja hänen tuloksiaan oli vaikea toistaa vaaditun ajan ja siihen liittyvien kalliiden laitteiden vuoksi. Ehkä juuri tästä syystä kului 40 vuotta, ennen kuin hänen tienraivaustyössään edistyttiin tuntuvasti.
käytännön alalla hänen työnsä ratkaisi monia ongelmia, joiden kanssa optikot olivat painiskelleet koskien optisia järjestelmiä vaivannutta kromaattista vääristymää. Myöhemmin suunnittelijat kaukoputket ja mikroskoopit rakennettu hänen onnistumisia.
Katso myös
- lasi
- Gustav Kirchhoff
- spektroskopia
Optiikka Robert Bunsen
kaukoputki
kaikki linkit haettu 8.kesäkuuta 2018.
- Catholic Encyclopedia artikkeli Joseph von Fraunhoferista
lopputekstit
New World Encyclopedia kirjoittajat ja toimittajat kirjoittivat ja täydensivät Wikipedian artikkelin New World Encyclopedia-standardien mukaisesti. Tämä artikkeli noudattaa Creative Commons CC-by-sa 3.0-lisenssin (CC-by-sa) ehtoja, joita voidaan käyttää ja levittää asianmukaisesti. Tämä lisenssi voi viitata sekä New World Encyclopedia-avustajiin että Wikimedia Foundationin epäitsekkäisiin vapaaehtoisiin avustajiin. Voit mainita tämän artikkelin klikkaa tästä luettelo hyväksyttävistä vedoten muodoissa.Wikipedialaisten aikaisempien osuuksien historia on tutkijoiden luettavissa täällä:
- Joseph_von_Fraunhofer history
- Fraunhofer_lines history
tämän artikkelin historia siitä lähtien, kun se tuotiin New World Encyclopedia:
- historia ”Joseph von Fraunhofer”
Huomautus: Yksittäisten, erikseen lisensoitujen kuvien käyttöön voi liittyä joitakin rajoituksia.