خطوط فراونهوفر
خطوط فراونهوفر هي مجموعة من خطوط الامتصاص الطيفي . وهي خطوط امتصاص داكنة ، تُرى في الطيف المرئي للشمس ، وتتشكل عندما تمتص ذرات الغلاف الجوي الشمسي الضوء المنبعث من الفوتوسفير الشمسي . [ 2 ] سُميت هذه الخطوط نسبةً إلى الفيزيائي الألماني جوزيف فون فراونهوفر ، الذي رصدها عام 1814.
اكتشاف
في عام 1802، كان الكيميائي الإنجليزي ويليام هايد ولاستون [ 3 ] أول من لاحظ ظهور عدد من الخطوط الداكنة في الطيف الشمسي. [ 4 ] وفي عام 1814، أعاد جوزيف فون فراونهوفر اكتشاف هذه الخطوط بشكل مستقل، وبدأ بدراستها وقياس أطوال موجاتها بشكل منهجي . وقد رسم خريطة لأكثر من 570 خطًا، مُشيرًا إلى أبرزها بالأحرف من A إلى K، وإلى الخطوط الأضعف بأحرف أخرى. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] ويمكن للرصد الحديث لضوء الشمس أن يرصد آلاف الخطوط.
بعد حوالي 45 عامًا، لاحظ غوستاف كيرشوف وروبرت بنسن [ 9 ] أن العديد من خطوط فراونهوفر تتطابق مع خطوط انبعاث مميزة تم تحديدها في أطياف العناصر الكيميائية المسخنة. [ 10 ] واستنتجا أن الخطوط الداكنة في الطيف الشمسي ناتجة عن امتصاص العناصر الكيميائية في الغلاف الجوي الشمسي. [ 11 ] في المقابل، تم تحديد بعض السمات الأخرى المرصودة على أنها خطوط أرضية ناتجة عن امتصاص جزيئات الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض .
مصادر
خطوط فراونهوفر هي خطوط امتصاص طيفية نموذجية. خطوط الامتصاص هي مناطق ضيقة ذات شدة منخفضة في الطيف، وتنتج عن امتصاص الفوتونات أثناء مرور الضوء من المصدر إلى الكاشف. في الشمس، تنتج خطوط فراونهوفر عن الغاز الموجود في الغلاف الجوي الشمسي والطبقة الضوئية الخارجية . تتميز هذه المناطق بانخفاض درجة حرارتها مقارنةً بالغاز الموجود في الطبقة الضوئية الداخلية، مما يؤدي إلى امتصاص جزء من الضوء المنبعث منها.
تسمية
يوضح الجدول التالي خطوط فراونهوفر الرئيسية والعناصر المرتبطة بها:
|
|
تُشير خطوط فراونهوفر C وF وG′ وh إلى خطوط ألفا وبيتا وجاما ودلتا من سلسلة خطوط انبعاث ذرة الهيدروجين في بالمر . ونادرًا ما تُستخدم حروف فراونهوفر للإشارة إلى هذه الخطوط.
يشكل خطا D1 و D2 زوجًا يُعرف باسم "ثنائي الصوديوم"، ويُرمز إلى طول موجته المركزية (589.29 نانومتر) بالحرف "D". وقد استمر استخدام هذا الرمز التاريخي لهذا الخط، ويُطلق أيضًا على جميع الانتقالات بين الحالة الأرضية وأول حالة إثارة لذرات الفلزات القلوية الأخرى. ويتوافق خطا D1 و D2 مع انقسام البنية الدقيقة لحالات الإثارة.
لا تزال حروف فراونهوفر H و K تستخدم أيضًا للإشارة إلى ثنائي الكالسيوم في الجزء البنفسجي من الطيف، وهو أمر مهم في علم الأطياف الفلكي .
يوجد اختلاف في المراجع العلمية حول بعض تسميات الخطوط الطيفية؛ فعلى سبيل المثال، قد يُشير خط فراونهوفر d إلى خط الحديد الأزرق السماوي عند 466.814 نانومتر، أو بدلاً من ذلك إلى خط الهيليوم الأصفر (المُسمى أيضاً D3 ) عند 587.5618 نانومتر. وبالمثل، يوجد غموض فيما يتعلق بخط e ، إذ يُمكن أن يُشير إلى الخطوط الطيفية لكل من الحديد (Fe) والزئبق (Hg). ولحلّ هذا الغموض، تُسبق تسميات خطوط فراونهوفر الغامضة باسم العنصر المرتبط بها (مثلاً، خط الزئبق e وخط الهيليوم d ).
بسبب أطوال موجاتها المحددة جيدًا، غالبًا ما تُستخدم خطوط فراونهوفر لتحديد الأطوال الموجية القياسية لتوصيف معامل الانكسار وخصائص التشتت للمواد البصرية.
انظر أيضاً
- رقم آبي ، مقياس لتشتت الزجاج يُحدد باستخدام خطوط فراونهوفر
- التسلسل الزمني لعلم الفلك الشمسي
- تحليل الطيف
مراجع
- ↑ ستار ، سيسي (2005). علم الأحياء: المفاهيم والتطبيقات . تومسون بروكس/كول. ص 94. ISBN 978-0-534-46226-0.
- ↑ "خطوط فراونهوفر | التحليل الطيفي، الامتصاص والانبعاث | بريتانيكا" . موسوعة بريتانيكا . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 أكتوبر 2025 .
- ↑ ميلفين سي. أوسلمان: ويليام هايد ولاستون، موسوعة بريتانيكا، تم الاطلاع عليها في 31 مارس 2013
- ↑ ويليام هايد وولاستون (1802) "طريقة لفحص قوى الانكسار والتشتت، عن طريق الانعكاس المنشوري"، المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية ، 92 : 365-380؛ انظر على وجه الخصوص الصفحة 378.
- ↑ فيرغسون، كيتي؛ ماسياسيك، ميكو (20 مارس 2014). "صانع الزجاج الذي أشعل شرارة الفيزياء الفلكية" . نوتيلوس . مؤرشف من الأصل في 23 مارس 2014. تم الاطلاع عليه في 8 أبريل 2018 .
- ↑ هيرنشاو، ج. ب. (1986). تحليل ضوء النجوم . كامبريدج: مطبعة جامعة كامبريدج . ص 27. ISBN 978-0-521-39916-6.
- ↑ جوزيف فراونهوفر (1814 - 1815) " Bestimmung des Brechungs- und Farbenzerstreuungs–Vermögens verschiedener Glasarten, in Bezug auf die Vervollkommnung achromatischer Fernröhre" (تحديد قوة الانكسار وتشتت اللون لأنواع مختلفة من الزجاج، فيما يتعلق بتحسين اللوني التلسكوبات)، Denkschriften der Königlichen Akademie der Wissenschaften zu München (مذكرات الأكاديمية الملكية للعلوم في ميونيخ)، 5 : 193–226؛ انظر بشكل خاص الصفحات 202-205 واللوحة المطوية II التالية للصفحة 226.في نسخة zobodat.at ، تم الكشف عن اللوحين الأول والثاني، وتظهر الأشكال من 1 إلى 6 بالكامل.
- ↑ جينكينز، فرانسيس أ.؛ وايت ، هارفي إي. (1981). أساسيات البصريات ( الطبعة الرابعة). ماكجرو هيل . ص 18. ISBN 978-0-07-256191-3.
- ↑ انظر:
- غوستاف كيرشوف (1859) "Ueber die Fraunhofer'schen Linien" (على غرار فراونهوفر)، Monatsbericht der Königlichen Preussische Akademie der Wissenschaften zu Berlin (التقرير الشهري للأكاديمية الملكية البروسية للعلوم في برلين)، 662-665.
- غوستاف كيرشوف (1859) "Ueber das Sonnenspektrum" (على طيف الشمس)، Verhandlungen des naturhistorisch-medizinischen Vereins zu Heidelberg (وقائع التاريخ الطبيعي / الجمعية الطبية في هايدلبرغ)، 1 (7) : 251-255.
- ^ ج. كيرشوف (1860). "Ueber die Fraunhofer'schen Linien" . أنالين دير فيزيك . 185 (1): 148– 150. بيب كود : 1860AnP...185..148K . دوى : 10.1002/andp.18601850115 .
- ^ ج. كيرشوف (1860). "Ueber das Verhältniss zwischen dem Emissionsvermögen und dem Absorptionsvermögen der Körper für Wärme und Licht " [ في العلاقة بين القوة الانبعاثية والقوة الامتصاصية للأجسام تجاه الحرارة والضوء ] . أنالين دير فيزيك . 185 (2): 275– 301. بيب كود : 1860AnP...185..275K . دوى : 10.1002/andp.18601850205 .
للمزيد من القراءة
- مايلز دبليو جاكسون؛ أستاذ ألبرت غالاتين المتميز في تاريخ العلوم في جامعة نيويورك-غالاتين، والبروفيسور مايلز دبليو جاكسون (2000). طيف المعتقدات: جوزيف فون فراونهوفر وفن البصريات الدقيقة . مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ISBN 978-0-262-10084-7.
روابط خارجية
- الفيزياء الذرية
- مطيافية الامتصاص
- الكيمياء الفلكية