Joseph von Fraunhofer

Joseph von Fraunhofer

Joseph von Fraunhofer (Berlijn, 6 maart 1787 – aldaar, 7 juni 1826) was een Duitse opticus die als eerste donkere lijnen bestudeerde en classificeerde.in de spectra van de zon. Tijdens zijn leven stond hij bekend als de maker van de beste refractortelescopen in Europa. Hij vervolmaakte ook het gebruik van fijne roosters, bekend als diffractieroosters, voor het produceren en analyseren van lichtspectra.= = biografie = = Fraunhofer werd geboren in Straubling, Beieren als zoon van Franz Xaver Fraunhofer en Maria Anna Fröhlich. Fraunhofer ‘ s vader was een ambachtsman die fijn decoratief glas produceerde. Tegen de tijd dat Fraunhofer 11 was, had hij zijn beide ouders verloren en was hij in de leer gegaan bij Philipp Anton Weichelsberger, een spiegel-en decoratieglasfabrikant. Terwijl Fraunhofer tijdens zijn leertijd veel geleerd moet hebben over het maken van glas, was de omgeving over het algemeen drukkend en mocht hij op zondag zelfs geen lessen volgen die voor leerlingen waren gereserveerd.

een gebeurtenis vond plaats in 1801 die het leven van Fraunhofer en de geschiedenis van de wetenschap zou veranderen. Weichelsberger ’s complex, waar zowel het glazen atelier als de woonruimte gehuisvest was, stortte in en Fraunhofer en Weichelsberger’ s vrouw werden gevangen door het puin. Mevrouw Weichelsberger verloor haar leven in het incident, maar Fraunhofer, beschermd door een sterke dwarsbalk, overleefde.de bijna-dood en redding van de jonge Fraunhofer trok de aandacht van Maximiliaan IV Jozef, keurvorst van Beieren, die naar verluidt betrokken was bij de reddingsoperatie. Maximiliaan nodigde Fraunhofer uit in zijn kasteel en kon hem financieel ondersteunen. Maximilian zette Weichelsberger ook onder druk om Fraunhofer toe te staan op zondag les te volgen en hem onder de hoede te stellen van Joseph von Utzschneider, een advocaat met ondernemende neigingen.kort na de ontmoeting met Fraunhofer en Utzschneider opende deze laatste samen met Georg Reichenbach en J. Leibherr het Mathematisch-mechanische Instituut Reichenbach Utzschneider Liebherr, dat zich toelegde op de vervaardiging van meetinstrumenten waarvoor hoogwaardige lenzen nodig waren.in 1804 probeerde Fraunhofer, met behulp van een beurs van Maximiliaan, zijn eigen bedrijf op te richten, maar kon niet genoeg verdienen om zichzelf te onderhouden en werd gedwongen terug te keren naar zijn voormalige werkgever. Maar in 1806 bood Utzschneider Fraunhofer een positie aan bij het instituut, dat nu gevestigd was in Benediktbeuern, voorheen in handen van de Benedictijnse orde. Hier leerde hij de glaskunst van Pierre Guinand, die al enkele van zijn eigen innovaties had geperfectioneerd.

vanaf dit moment begon Faunhofer zijn waarde te tonen. In 1809 kreeg Fraunhofer een junior partnership aangeboden in het bedrijf en werd hij belast met de dagelijkse activiteiten, Wat twee jaar later betekende dat hij meer dan 40 medewerkers had. In 1812 produceerde Fraunhofer hoogwaardige refractorlenzen met een diameter van zeven inches, een respectabele grootte voor een telescopische lens in die tijd.Fraunhofer wilde het probleem van fantoomkleuring in de beelden van telescopen en andere optische instrumenten oplossen. Om deze taak te volbrengen, besloot hij om het licht van de zon te analyseren, en het spectrum van verschillende kleuren die het produceerde wanneer het door een glazen prisma ging. Om dit effect nauwkeuriger te onderzoeken, onderzocht hij het spectrum van zonlicht met behulp van een telescoop en vond zo de eerste spectroscoop uit. Hij was verbaasd te vinden verspreid over het spectrum, donkere lijnen waarvan de positie niet veranderde. William Hyde Wollaston observeerde een paar van dezelfde regels in 1802, maar trok geen sterke conclusies uit het fenomeen.

Fraunhofer-lijnen

In 1814, in een verhandeling met de titel “Verhandeling van de Refractie en de Dispersieve Krachten van Verschillende Soorten Glas,” Fraunhofer publiceerde de resultaten van zijn onderzoek op de donkere lijnen die vond hij niet alleen in het spectrum van de Zon, maar ook van de Maan, de sterren, en de vlammen. Hij mat de brekingsindex voor de verschillende lijnen, die omdat ze altijd op dezelfde plaats in het spectrum lagen, een indicatie waren van de manier waarop de stralen van een bepaalde kleur werden gebroken. Hij gebruikte de resultaten van zijn onderzoek om de effecten van optische dispersie, die de bron van fantoomkleuring die afbreuk doet aan heldere optische beelden te verminderen.in 1821 gebruikte Fraunhofer een gaas om de dispersie-effecten van kleine spleten te onderzoeken en ontdekte dat zijn gaas een spectrum van het licht produceerde dat hij observeerde. Hij gebruikte deze reeks gelijkmatige draden, twee duizendsten van een inch dik en vier duizendsten van een inch uit elkaar, om de golflengte van licht van een bepaalde kleur te berekenen, een prestatie die voor het eerst werd bereikt door Thomas Young in 1802.

Fraunhofer gebruikte later lijnen die geëtst waren op een met bladgoud bedekte glasplaat om hetzelfde effect te hebben als het gaas. Een dergelijke opstelling wordt een diffractierooster genoemd en de eigenschappen ervan werden voor het eerst onderzocht door de Amerikaanse astronoom David Rittenhouse in 1786. Ritterhouse trok echter GEEN conclusies uit zijn ontdekking. Fraunhofer publiceerde zijn bevindingen in 1821 in een memoir getiteld ” New Modification of Light by the Mutual Influence and the Diffraction of the Rays, and the Laws of this Modification.”

in totaal heeft Fraunhofer meer dan 570 regels in kaart gebracht en de hoofdkenmerken aangeduid met de letters A tot en met K, en zwakkere regels met andere letters.het werd later ontdekt door Gustav Kirchhoff en Robert Bunsen dat de donkere lijnen te wijten zijn aan de aanwezigheid van elementen in een ] of damp waardoor het licht passeert voordat het spectrum wordt geanalyseerd. Deze wetenschappers vonden dat sommige van de lijnen in de zon konden worden gereproduceerd door licht door de damp van natrium geproduceerd door het branden van natriumchloride in een vlam. Dit leidde hen tot de conclusie dat natrium aanwezig is in de zon, en dat de Fraunhoferlijnen in het zonnespectrum ontstaan omdat het licht van de zon door haar eigen atmosfeer gaat.

sommige Fraunhoferlijnen in zonlicht worden geabsorbeerd door elementen in de atmosfeer van de aarde.in 1820 werd Fraunhofer een volwaardige partner van zijn bedrijf en directeur van het Instituut. Door de fijne optische instrumenten die hij had ontwikkeld, veroverde Beieren Engeland als het centrum van de optica-industrie. Zelfs mensen als Michael Faraday waren niet in staat om glas te produceren dat zou kunnen concurreren met Fraunhofer. zijn illustere carrière leverde hem uiteindelijk een eredoctoraat op aan de Universiteit van Erlangen in 1822, en in hetzelfde jaar werd hij benoemd tot beheerder van het museum voor de Koninklijke Academie van Wetenschappen in München. In 1824 kende de koning van Beieren hem de Orde van Burgerlijke verdienste toe. Zoals vele glasblazers uit zijn tijd die vergiftigd werden door zware metalen dampen, stierf Fraunhofer Jong, in 1826, op 39-jarige leeftijd. Zijn meest waardevolle glasbereidingsrecepten zijn vermoedelijk met hem mee het graf in gegaan.

Telescooplenzen

het bedrijf van Fraunhofer voorzag veel van de respectabele observatoria van Europa van telescopen. Een refracting telescope van bijna tien inch diameter werd gekocht door de Russische regering voor haar observatorium in Dorpat. Er wordt gezegd dat Fraunhofer plannen had om een telescooplens van 18 inch uit te voeren.

Legacy

Fraunhofer vond de spectroscoop uit en ontdekte 574 donkere lijnen in het zonnespectrum. Hij kwam ook dicht bij een ontdekking die 40 jaar later werd gedaan en die de patronen van deze donkere lijnen verbond met de chemische samenstelling van de lichtbron.Fraunhofer vond het diffractierooster uit en transformeerde de spectroscopie van een kwalitatieve kunst naar een kwantitatieve wetenschap door aan te tonen hoe men de golflengte van licht nauwkeurig kon meten. Hij ontdekte dat de spectra van Sirius en andere sterren van de eerste magnitude van elkaar en van de zon verschilden, waardoor sterrenspectroscopie ontstond.uiteindelijk was zijn grootste passie echter nog steeds de praktische optica.hoewel Fraunhofer de donkere lijnen in het spectrum onderzocht om de optica te verbeteren, was hij zich bewust van enkele interessante theoretische implicaties van zijn ontdekking. Het bleef aan anderen om de impact van Fraunhofer ‘ s werk te onthullen. Veel van de kwantummechanica, die de relatie tussen deeltjes en golven verduidelijkt, is gebaseerd op een analyse van spectraallijnen.Fraunhofer liet helaas geen details achter over de manier waarop hij zijn diffractieroosters maakte, en zijn resultaten waren moeilijk te dupliceren vanwege de benodigde tijd en de dure apparatuur. Misschien is dit de reden waarom 40 jaar verstreken voordat er aanzienlijke vooruitgang werd geboekt op zijn baanbrekende werk.in de praktijk loste zijn werk veel van de problemen op die opticiens hadden ondervonden met betrekking tot de chromatische vervorming die optische systemen teisterde. Latere ontwerpers van telescopen en microscopen bouwden voort op zijn successen.

zie ook

• glas
• Gustav Kirchhoff
• Optics
• Robert Bunsen
• spectroscopie
• Telescoop

• Aller, Lawrence H. 1991. Atomen, sterren en nevels. 3rd ed. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-32512-9
• anoniem. 1827. Brekende en dispersieve krachten van glas. Foreign Quarterly Review. 1:424-434.
• King, Henry C. 2003. De geschiedenis van de telescoop. Mineola, New York: Dover Publications. ISBN 0486432653
• Sweetnam, George Kean. 2000. De beheersing van het licht: Rowland ‘ s School of Physics and the Spectrum. Philadelphia: American Philosophical Society. ISBN 0871692384

alle links geraadpleegd op 8 juni 2018.

• Catholic Encyclopedia article on Joseph von Fraunhofer