fraunhofer çizgileri

Fizikte ismini Joseph Von Fraunhofer'dan alan tayfsal çizgiler grubudur. Çizgiler ilk olarak güneşin soğurum çizgilerinin optik tayfında gözlemlenmiştir.

1802'de ingiliz Kimyacı William Hyde karanlık hatların tayfındaki varlığını ilk kez not etmiştir. 1814'te Fraunhofer bu hatları ilkinden bağımsız olarak tekrar keşfetti ve bu hatların dalgaboyları ile ilgili dikkatli ölçümler ve sistematik çalışmalar yapmaya başladı. Temelde 570 farklı çizgiyi haritalandırdı ve en temel olanları A'dan K'ya harflendirdi, daha zayıf olanlara ise diğer harfleri verdi. Güneşin modern gözlemleri bu hatların binlercesini tespit edebilir.

45 yıl sonra Kirchoff ve Bunsen bazı Fraunhofer çizgilerine ısıtılmış element tayflarının yayım çizgilerinde rastladılar. Kimysal elementlerin güneş atmosferinde soğurulmasının sebep olduğu güneş tayfındaki karanlık hatlar doğru bir şekilde türetilmiştir. Dünya atmosferindeki oksijenin soğurulmasından kaynaklı bazı hatlar dünyasal hatlar olarak tanımlanmıştır.

Fraunhofer hatları tipik izgesel soğurum hatlarıdır/çizgileridir. Ne zaman soğuk bir gaz bir fotonun geniş izgesel kaynağı ile belirleyici arasında ise bu karanlık hatlar üretilir. Bu durumda, soğurulan foton olarak görülen yüklü foton tekrarsızlığındaki ışığın yoğunluk azalışından dolayı orijinalinden farklı yönlerde tekrar saçılır. Bu da soğurum hatlarının oluşmasına neden olur. Belirleyiciye doğru ilerleyen ilk ışığın tam tekrarsızlığından dolayı ışığa dönüşür ya da tekrar yayılır. Zıt olarak, eğer ki belirleyici parlayan gazdan direk olarak yayılan fotonları görürse, belirleyici genellikle sıcak gazdaki atomların nicem yayım işlemlerinden kaynaklı yayılan tam tekrarsızlıklı fotonları görür ve bu da yayım hatlarını oluşturur. Güneşte Fraunhofer hatları dış yüzeydeki gazlardan görülür. Bu gazla oldukça soğuktur ve oluştukları elementin yayım çizgilerini direk olarak üretirler.

Harf----Element---Dalgaboyu (nm)
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------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
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

C,F,G ve h Fraunhofer hatları hidrojen atomu yayım çizgilerinin Balmer Serilerindeki alfa, beta, gama ve delta hatlarına denk gelmektedir. D harfi ile isimlendilen D1 ve D2 hatları çok iyi bilinen sodyum çiftleridir. Dalgaboyları 589.29 nm 'dir. Bu çiftin tarihsel isimlendirmesi artık yapışmıştır ve diğer alkali atomların temel halleri ile ilk ayrılmış halleri arasındaki geçişlere de verilmektedir. D1 ve D2 hatları uyarılmış hallerinin bilinen hassas yapılarını temsil eder. Bu alkalinin uyarılmış durumu hal değişimi P-durumunda olduğu için kafa karıştırıcı olabilir ve daha yüksek D-durumlarıyla karışıtırılmamalıdırlar.

Literatürde bazı hat isimlerinde anlaşmazlıklar vardır. Örneğin Fraunhofer d-hattı 466.814 nm 'deki camgöbeği demir hattını temsil ederken, 587.5618 nm 'deki D3 olarak etiketlenen sarı helyum hattını da temsil edebilir. Benzer olarak e-hattı içinde bir ikililik durumu söz konusudur, hem demiri hem de helyumu temsil edebilir. Bu ikililiği engellemek için hattın başına temsil ettiği elementin de ismi eklenir. Örnğin Demir e-hattı ve Helyum d-hattı gibi. iyi tanımlanmış dalgaboylarından dolayı Fraunhofer çizgiler optik malzemelerin kırılma indisleri ve dağınıklıklarını belirlemek için kullanılır.