نبذة تعريفية عن “خطوط فراونهوفر”

2011 مكتبة الفيزياء أسس فيزياء الكمّ

إدوارد ويليت

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

خطوط فراونهوفر الفيزياء

كان إسحاق نيوتن أول من استخدم علم تحليل الطيف، وذلك حين أدرك أن الضوء الأبيض المنبعث من الشمس يمكن أن ينفصل إلى ألوان قوس قزح من خلال تمريره عبر منشور زجاجي، واستخدم نيوتن كلمة "طيف" لوصف هذه الظاهرة.

في العام 1814 اكتشف الفيزيائي الألماني جوزيف فون فراونهوفر (1787-1826) أن طيف الشمس إذا انتشر كفاية على نطاق واسع فسيتقاطع مع عدد كبير من الخطوط الداكنة الدقيقة التي أصبحت معروفة الآن باسم "خطوط فراونهوفر".

وكي يحصل فراونهوفر على أطيافه اللونية، ابتكر جهازاً يُعرف باسم "محزِّزة الحُيود"، وكان استخدام هذا الجهاز امتداداً لتجارب يونغ التي قدمت تفسيراً حول الطبيعة الموجية للضوء.

وتتألف محزِّزة الحُيود من عدد من الشقوق الدقيقة جداً على ستارة غير شفافة، أو ستارة مصنوعة من أسلاك رفيعة متراصّة، وينتج الضوء لدى مروره عبر الشقوق أو بين الأسلاك أشكالاً متداخلة.

كما هو الحال في تجربة يونغ، غير أن الأشكال التي تتكوّن من خلال محزِّزة الحُيود تُظهر ألوان الطيف. ومازالت هذه الأداة بأشكالها المختلفة تُستخدم حتى يومنا هذا في علم تحليل الطيف.

مع تقدم القرن التاسع عشر قام العلماء بدراسة الأطياف التي تنتجها المصادر الضوئية المختلفة، مثل اللهب والأقواس الكهربائية والشرارات، واحتوت أطياف تلك المصادر الضوئية على خطوط ساطعة.

وفي العام 1848 اكتشف الفيزيائي الفرنسي جان برنار ليون فوكو (1819-1868) أن اللهب الذي يحتوي على الصوديوم يمتص الضوء الأصفر المنبعث عن قوس كهربائي شديد السطوع موضوع خلف اللهب.