Coelum Astronomia 223 - 2018 - Page 84

Introduzione alla spettroscopia

Oltre tre secoli fa, Isaac Newton dimostrò che la luce bianca solare poteva essere scomposta in luce di differenti colori, dal violetto al rosso, usando un prisma. Egli scoprì anche che a una più breve lunghezza d'onda corrispondeva un maggior angolo di rifrazione. La spettroscopia, appena nata, sarebbe presto diventata il più potente mezzo di indagine dell'astronomia, uno straordinario mezzo per la scoperta delle proprietà fisiche e chimiche delle stelle e avrebbe prodotto risultati tali da far cambiare il volto dell'astrofisica.

Un primo studio sistematico dello spettro solare venne effettuato nei primi anni dell’Ottocento da Joseph Von Fraunhofer (1787-1826) che catalogò 574 righe scure assegnando una lettera dell’alfabeto alle più evidenti. Una classificazione che permane ancora oggi, tanto che tutt’ora vengono chiamate righe di Fraunhofer, come le famose righe H e K del Calcio e le C e F dell’idrogeno (chi di noi astrofili non ha sentito parlare, a proposito di un obiettivo acromatico a rifrazione, che “è corretto per la riga C dell’Idrogeno”, la famosa H alfa?).

Fraunhofer non fu però in grado di dare una spiegazione alla presenza di queste righe nello spettro solare, solo nel 1859 Gustav Kirchhoff (1824-1887) arrivò a interpretarle come un assorbimento selettivo della luce da parte degli elementi chimici presenti nell’atmosfera della nostra stella, enunciando inoltre le tre famose leggi sulla spettroscopia che definiscono i tre tipi di spettro che conosciamo (vedi box nella pagina a destra).

Ma non sono state solo le scoperte di Fraunhofer e Kirchhoff a rendere il diciannovesimo secolo il vero punto di svolta della spettroscopia e dell’astrofisica, ci fu, sul piano teorico, la grande scoperta di Johann Jakob Balmer (1825-1898) sulla serie convergente delle righe dell’idrogeno –

che prende il suo nome, serie di Balmer appunto – e, sul piano osservativo, le ricerche pionieristiche di Giovanni Battista Donati (1826-1873)

Giovanni Battista Donati.

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