La luce del Sole

NEL 1835 IL FILOSOFO FRANCESE Auguste Comte fece un elenco dei problemi che, a suo parere, sarebbero rimasti per sempre un mistero per gli scienziati e, tra questi, inserì anche la composizione delle stelle. Trent'anni dopo, gli astronomi studiavano già comunemente la composizione del Sole e delle stelle, analizzandone la luce. Infatti, la luce irradiata dal Sole e dalle stelle può essere scomposta da un prisma che proietta un arcobaleno - uno spettro - in cui ogni colore corrisponde a una luce con energia diversa. Questo spettro, che è diverso per ogni stella, ne rivela la temperatura e la composizione.

Come si crea uno spettro

La luce bianca viene deviata (rifratta) quando entra in un prisma di vetro e poi deviata di nuovo quando ne esce. La lunghezza d'onda più corta della luce (il violetto) viene rifratta più di tutte le altre, mentre la lunghezza d'onda più lunga (il rosso) viene rifratta meno delle altre. La luce, quando emerge dal prisma, mostra il ventaglio di colori che la costituiscono. La luce bianca viene prodotta da oggetti caldi e solidi oppure molto densi, come, per esempio, le particelle di fuliggine presenti nella fiamma di una candela o il gas denso che si trova sulla superficie del Sole. Gli atomi che si muovono rapidamente all'interno di questi corpi caldi generano luce di tutte le lunghezze d'onda. Al contrario, gli atomi presenti in un gas rarefatto emettono o assorbono luce soltanto di poche, ben precise, lunghezze d'onda. Ogni tipo di atomo, o elemento, ha una diversa disposizione degli elettroni che ruotano intorno al suo nucleo. Quando un elettrone salta da un'orbita all'altra, aumenta o perde una precisa quantità di energia. Se l'elettrone sottrae questa energia a un fascio di luce bianca, il risultato è una riga di assorbimento scura in corrispondenza della lunghezza d'onda relativa a questa energia. Quando l'elettrone ritorna alla sua posizione originaria emette luce in quella data lunghezza d'onda.

Le righe scure di Fraunhofer

Joseph Fraunhofer (1787-1826) realizzò le migliori lenti telescopiche della sua epoca. Uno dei problemi delle lenti è che non mettono a fuoco la luce di diversi colori nello stesso punto; perciò, degli aloni colorati contornano anche l'immagine più nitida. Nel corso dei suoi esperimenti, facendo passare la luce attraverso prismi fatti con i suoi vetri migliori, Fraunhofer vide che il familiare arcobaleno era coperto di decine di righe scure. Fraunhofer non scoprì l'origine delle righe. Comunque, queste vengono chiamate con il suo nome per ricordare il suo lavoro.