خطوط فراونهوفر

طيف الشمس وتظهر فيه خطوط فراونهوفر.

خطوط فراونهوفر هي مجموعةٌ من الخطوط الطيفية في طيف الشمس ناشئة عن الامتصاص الرنيني للغازات في الغلاف الضوئي للشمس. سميت هذه الخطوط نسبةً إلى عالم الفيزياء الألماني جوزيف فون فراونهوفر.

الاكتشاف

[عدل]

أول من اكتشف خطوط الامتصاص الداكنة لطيف الشمس هو الكيميائي الإنكليزي وليام هايد ولاستون عام 1802.[1] في عام 1814، تمكن الفيزيائي الألماني جوزيف فون فراونهوفر وبشكل منفصل من اكتشاف هذه الخطوط، وقام بقياس أطوال الموجة الخاصة بها منهجيًّا.

أشار فراونهوفر إلى الخطوط الرئيسية بالأحرف من A إلى K، أما الخطوط الضعيفة فأشار إليها بأحرف أخرى.[2][3]

بعد نحو 45 سنة لاحظ كل من غوستاف روبرت كيرشهوف وروبرت بنسن [4] أن العديد من خطوط فراونهوفر تتطابق مع خطوط إصدار لعدة فلزات.[5] واستنتج من خلال ذلك أن الخطوط الداكنة في طيف الشمس سببها امتصاص العناصر الكيميائية في الغلاف الشمسي.[6]

ترميز الخطوط

[عدل]

يحوي الجدول أدناه خطوط فراونهوفر الرئيسية مع العناصر الموافقة لها:

الترميز العنصر طول الموجة (نانومتر)
y O2 898.765
Z O2 822.696
A O2 759.370
B O2 686.719
C Hα 656.281
a O2 627.661
D1 Na 589.592
D2 Na 588.995
D3 أو d He 587.5618
e Hg 546.073
E2 Fe 527.039
b1 Mg 518.362
b2 Mg 517.270
b3 Fe 516.891
b4 Mg 516.733
الترميز العنصر طول الموجة (نانومتر)
c Fe 495.761
F Hβ 486.134
d Fe 466.814
e Fe 438.355
G' Hγ 434.047
G Fe 430.790
G Ca 430.774
h Hδ 410.175
H Ca+ 396.847
K Ca+ 393.368
L Fe 382.044
N Fe 358.121
P Ti+ 336.112
T Fe 302.108
t Ni 299.444

إن خطوط فراونهوفر C وF وG' وh توافق الخطوط ألفا وبيتا وغاما ودلتا من سلسلة بالمر لطيف إصدار ذرة الهيدروجين. إن الخطان D1 وD2 يعودان للصوديوم ويعرفان باسم ثنائي الصوديوم "sodium doublet"، وسبب وجودهما هو اختلاف في البنية الدقيقة للحالة المهيّجة.

المراجع

[عدل]
  1. ^ William Hyde Wollaston (1802) html "A method of examining refractive and dispersive powers, by prismatic reflection," Philosophical Transactions of the Royal Society, 92: 365-380; see especially p. 378. نسخة محفوظة 19 يوليو 2018 على موقع واي باك مشين.
  2. ^ Hearnshaw، J.B. (1986). The analysis of starlight. Cambridge: Cambridge University Press. ص. 27. ISBN:0-521-39916-5.
  3. ^ Joseph Fraunhofer (1814 - 1815) "Bestimmung des Brechungs- und des Farben-Zerstreuungs - Vermögens verschiedener Glasarten, in Bezug auf die Vervollkommnung achromatischer Fernröhre" (Determination of the refractive and color-dispersing power of different types of glass, in relation to the improvement of achromatic telescopes), Denkschriften der Königlichen Akademie der Wissenschaften zu München (Memoirs of the Royal Academy of Sciences in Munich), 5: 193-226; see especially pages 202-205 and the plate following page 226. نسخة محفوظة 02 فبراير 2017 على موقع واي باك مشين.
  4. ^ شاهد:
    • Gustav Kirchhoff (1859) "Ueber die Fraunhofer'schen Linien" (On Fraunhofer's lines), Monatsbericht der Königlichen Preussische Akademie der Wissenschaften zu Berlin (Monthly report of the Royal Prussian Academy of Sciences in Berlin), 662-665.
    • Gustav Kirchhoff (1859) "Ueber das Sonnenspektrum" (On the sun's spectrum), Verhandlungen des naturhistorisch-medizinischen Vereins zu Heidelberg (Proceedings of the Natural History / Medical Association in Heidelberg), 1 (7) : 251-255. "نسخة مؤرشفة". مؤرشف من الأصل في 2017-02-02. اطلع عليه بتاريخ 2018-02-13.{{استشهاد ويب}}: صيانة الاستشهاد: BOT: original URL status unknown (link)
  5. ^ G. Kirchhoff (1860). "Ueber die Fraunhofer'schen Linien". Annalen der Physik. ج. 185 ع. 1: 148–150. Bibcode:1860AnP...185..148K. DOI:10.1002/andp.18601850115.
  6. ^ G. Kirchhoff (1860). "Ueber das Verhältniss zwischen dem Emissionsvermögen und dem Absorptionsvermögen der Körper für Wärme und Licht". Annalen der Physik. ج. 185 ع. 2: 275–301. Bibcode:1860AnP...185..275K. DOI:10.1002/andp.18601850205.