Fraunhofer empezó usando las líneas espectrales como fuentes de luz monocromática para sus experimentos dirigidos a mejorar la corrección cromática de sus lentes, pero pronto se sintió fascinado por las líneas mismas. "Vi con el telescopio -escribió- un número casi incontable de rayas verticales fuertes y débiles, más oscuras que el resto de la imagen de color. Algunas parecían totalmente negras. Detectó centenares de tales rayas en el espectro del Sol, y halló regularidades idénticas en los espectros de la Luna y los planetas, como era de esperar, pues estos cuerpos brillan por la luz solar que reflejan. Pero cuando dirigía su telescopio a otras estrellas, sus líneas espectrales parecían muy diferentes. La significación de esta diferencia era un misterio.
Fraunhofer murió el 7 de junio de 1826, a los treinta y nueve años, de tuberculosis, dejando como legado las misteriosas líneas de Fraunhofer. En 1849, León Foucault en París, y W. A. Miller en Londres hallaron líneas brillantes que coincidían con las líneas oscuras de Fraunhofer. Hoy unas y otras son conocidas, respectivamente, como líneas de emisión y líneas de absorción, y tienen en la espectroscopia un papel tan importante como los fósiles en la geología, pues dan información sobre la temperatura, la composición y los movimientos de las nebulosas gaseosas y las estrellas.
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