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 El Nacimiento de la Astrofísica

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LaBaracA
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MensajeTema: El Nacimiento de la Astrofísica   Sáb 05 Sep 2009, 18:39

El Nacimiento de la Astrofísica



Foto: Imagen del espectro solar con miles de líneas oscuras. | NOAO

En 1814, un fabricante de vidrios bávaro, Joseph Fraunhofer, debió de ver una imagen parecida a la de arriba, al analizar la luz solar descubrió unas misteriosas líneas oscuras que aparecían en frecuencias muy bien definidas, este curioso hecho no pasó desapercibido.

Medio siglo después, Kirchhoff y Bunsen demostrarían que estas líneas de Fraunhofer eran las huellas dactilares de los elementos presentes en la atmósfera del Sol. El 'análisis espectral' inventado por Fraunhofer podía servir, por tanto, para realizar un sueño de los astrónomos: determinar la composición química tanto del Sol como de otros astros. Nacía así la Astrofísica.

Fue Newton el que descubrió que la luz se podía descomponer y volver a componer a través de un prisma en el siglo XVII. Aprovechando el descubrimiento de Newton el químico inglés William Hyde Wollaston (1766-1828) perfeccionó en 1802 el experimento de la descomposición de la luz solar de Newton, instalando una rendija estrecha en la trayectoria de un rayo de luz solar. Wollaston fue el primero en descubrir así unas siete líneas oscuras entre los colores del espectro solar, pero falló en su simple interpretación de que estas líneas oscuras no eran más que meras separaciones entre los colores del arco iris.

Fraunhofer utilizando una instrumentación mucho más sofisticada descubrió, en 1814, unas 600 líneas oscuras en el espectro solar. A mediados del XIX, Kirchoff y Bunsen demostrarían que cada una de estas líneas estaba asociada con un elemento químico, y que por tanto el espectro de 'Fraunhofer' podía servir para determinar la composición química del Sol.



Foto: Imagen del óptico Bávaro Joseph Fraunhofer | Vía Joseph Fraunhofer
El experimento que le permitió medir casi 600 líneas oscuras (conocidas como 'líneas de Fraunhofer') en el espectro solar, lo realizó en 1814 utilizando instrumentación desarrollada por él mismo. A continuación emprendió un estudio cuidadoso de estas líneas, midiendo su frecuencia con precisión. Las líneas más intensas las designó con las letras de la A (en el rojo oscuro) a la K (en el violeta).



Foto: Imagen de las líneas de Fraunhofer | Vía Líneas de Fraunhofer

En 1859, el físico Gustav Kirchhoff y el químico Robert Bunsen colaboraban en la Universidad de Heidelberg repitiendo algunas experiencias de Fraunhofer para obtener el espectro de los gases desprendidos en llamas de combustión.



Foto: Imagen de Kirchhoff a la izquierda y de Bunsen en la derecha| Vía fingerprints of lights
Kirchhoff y Bunsen encontraron que los gases producidos al calentar algunas sustancias con la llama de un mechero (el famoso mechero Bunsen) originaban líneas brillantes que estaban situadas en la misma posición del espectro que las oscuras de Fraunhofer.

Cada uno de los gases estudiados (sodio, litio, potasio, calcio, etc.) emitía una serie de líneas brillantes características. Es decir, cada gas tenía una firma inequívoca compuesta por sus líneas de emisión.

Poco después, el propio Kirchhoff demostró que las líneas brillantes se convertían en oscuras cuando el gas se iluminaba desde detrás con luz blanca. De forma que el espectro de la luz solar, con sus líneas oscuras, nos revela la composición de la atmósfera del Sol. Es decir, los elementos presentes en las capas superiores de la atmósfera solar absorben selectivamente la luz y estos elementos químicos dejan sus huellas dactilares en la forma de líneas oscuras. Por ejemplo, la línea D de Fraunhofer indicaba la presencia de sodio, la línea E de hierro, la G de calcio, las C y F de hidrógeno, etc.

Algunas de las líneas observadas por Fraunhofer, sin embargo, no se originaban en la atmósfera solar, sino en la terrestre. Así, las líneas A y B estaban ocasionadas por la absorción del oxígeno molecular de nuestra atmósfera.
Gracias a este hecho podemos saber cuáles son los componentes del UNIVERSO!

Fuente:

El Mundo
fingerprints of lights

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MensajeTema: Re: El Nacimiento de la Astrofísica   Sáb 05 Sep 2009, 18:53

Muy buen artículo LBR.

Creo que Newton también fué el que descubrío, aparte de enfocando la luz con un prisma y viendo como se descomponía, que no solo lo que se veía al descomponer la luz, era lo que lo componía. Puso, junto a cada banda, termómetros, y vió que cada banda tenía una temperatura asociada (en proporción a la energía que transporta la frecuencia asociada a la banda). Pero también colocó termómetros más alllá del espectro visible, a ambos flancos del mismo, y vió como las temperaturas de los termómetros varíaban en la misma proporción en que lo hacían dentro del espectro visible, con lo que descubrió que había "bandas" más allá, por debajo del rojo (espectro infrarrojo) y por encima del violeta (espectro ultravioleta), gracias a la indicación de los termómetros.

Más información sobre ésta historia en algún lugar de ésta página, supongo que por las secciones de electromagnetismo o astrofísicaí:

http://www.astrocosmo.cl/

Se describe la historia de los descubrimientos sobre el comportamiento de la luz con buen nivel de detalle.

Saludos.
Peregring-lk
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LaBaracA
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MensajeTema: Re: El Nacimiento de la Astrofísica   Sáb 05 Sep 2009, 19:09

Gracias Pere, todo un genio Newton, haber cuando le hago una biografía!

Saludos!

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