Joseph von Fraunhofer

Tento vývoj se odehrál ve čtyřech grandiózních krocích: v 1. období spektroskopie náš Marek Marků objevil rozklad světla na jednotlivé barvy při jeho průchodu hranolem a tento jev pak podrobněji probádal Isaac Newton. Mylně však tvrdil, že spektra všech látek jsou stejná, a to spojitá, bez mezer ve spektru. Je to jeden z mála omylů tohoto velkého muže. Jeho autorita však byla ve vědě tak velká, že se žádný vědec, byť by na vlastní oči viděl mezery mezi barvami spektra v podobě černých čar a pásů, neodvážil vyslovit něco jiného než Newton, aby se úplně neznemožnil v očích svých vědeckých současníků. Platilo to i o tak slavných opticích, jako byli Thomas Young a jeho krajan Wollaston. Musel tedy přijít někdo nezatížený newtonskou učeností, kdo se nebál říci pravdu a riskovat svůj věhlas. A tím byl bezmála ještě negramotný a věhlas nemající (ani po něm netoužící) bavorský sklář a optik Fraunhofer (6. 3. 1787 Straubing v Bavorsku – 1. 6. 1826 Mnichov).

Právě on učinil onen další grandiózní krok a zahájil 2. období spektroskopie, když v roce 1813 konstatoval a v roce 1814 zveřejnil, že ve spektru Slunce a všech dalších světelných zdrojů jsou tmavé čáry; vlnová teorie světla ještě tehdy nebyla uznána a zatím ještě nevzdělaný Fraunhofer nevěděl, jak by je označil a jak by fixoval jejich polohu mezi barvami spektra.

Nakonec je označil podobně jako tóny v hudbě: A, B, C, D, atd., přičemž s rostoucími frekvencemi světla postupovala v abecedě také jím zvolená písmena, jimiž tmavé čáry označoval. Čar byl ovšem velký počet; jen ve slunečním spektru jich bylo 576, a tak je označoval velkými i malými písmeny, pak k nim přidával čárky atd. Název Fraunhoferovy čáry i jeho symbolika, např. pro žlutý sodíkový dublet d, zůstává v platnosti dodnes.

3. období spektroskopie otevřeli v roce 1859 dva němečtí profesoři, profesor matematické fyziky Kirchhoff a profesor chemie Bunsen, když zjistili, že poloha Fraunhoferových čar ve spektru je pro každou látku charakteristická a že tedy může být základem diagnostiky látek, čili spektrální analýzy. Jak však tuto rozmanitost čar a pásů vysvětlit, to se stalo jedním z nejtěžších rébusů fyziky i chemie a dokonce nosným problémem fyziky. Teprve v roce 1900 učinil první úspěšný krok tímto směrem berlínský profesor Max Planck, když vyslovil svoji kvantovou hypotézu: té pak v roce 1905 použil Einstein při výkladu fotoefektu, Bohr při výpočtu spektra vodíku v roce 1913, Louis de Broglie při výkladu vlnově-korpuskulárního dualizmu v roce 1924, Schrödinger a Heisenberg na základě svých nerelativistických kvantových teorií při výpočtu spekter atomů po roce 1925 a posléze v roce 1929 Paul Dirac při svých skvělých výpočtech, které získaly pečeť definitivnosti na základě své relativistické kvantové teorie.

Tím zároveň zahájili 4. období spektroskopie a každý ze jmenovaných obdržel Nobelovu cenu za fyziku. Na molekuly použil kvantové teorie Gerhard Herzberg, který tutéž cenu dostal za chemii.

Více informací najdete v časopisu Česká oční optika září 2004.