Fraunhofer lines - Fraunhofer lines

Dark lines (absorption lines) seen in the solar spectrum. Named after the German optical equipment developer Fraunhofer. In 1802, Wollaston discovered dark lines in the solar spectrum. Later, Fraunhofer introduced a collimator to his spectroscope, enabling him to observe absorption lines in detail, and in 1814 discovered that there were many clear dark lines in the solar spectrum. When there is low-temperature gas between the high-temperature gas and the observer, the atoms, ions and other particles that make up the low-temperature gas each absorb light of their own unique wavelengths, resulting in absorption lines.

Furthermore, the more particles that absorb, the stronger the absorption lines appear, so by studying the Fraunhofer lines, the types and amounts of elements present in the solar atmosphere can be determined. This revealed that the gas components of the solar atmosphere are 70.7% hydrogen, 27.4% helium, and 1.9% other elements in total, by mass. Furthermore, the contours of the absorption lines broaden due to particle motion and magnetic fields, so by studying the contours, information can be obtained about the motion, temperature, and magnetic field strength of gas in the photosphere and chromosphere. Fraunhofer's observations revealed that the sun contains small amounts of metallic elements, and it is believed that the sun is not a first-generation star, but a second- or third-generation star.

[Hiei Eijiro]

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

太陽スペクトルに見られる暗線（吸収線）。ドイツの光学機器開発者であったフラウンホーファーにちなむ名称である。1802年、ウォラストンは太陽スペクトル中に暗線を見つけていた。その後、分光器にコリメーターを導入し、吸収線を詳しく観測できるようにしたフラウンホーファーは、1814年に太陽スペクトル中に多数の明瞭な暗線があることを発見した。高温ガスと観測者とのあいだに低温ガスがあると、低温ガスを構成している原子やイオンなどの粒子が、それぞれ固有の波長の光を吸収するので吸収線が生じる。

　さらに、吸収する粒子数が多ければ吸収線も強く現われるので、フラウンホーファー線を調べることにより、太陽大気中に存在する元素の種類や存在量がわかる。これにより、太陽大気のガスの成分は質量比で水素が70.7％、ヘリウムが27.4％、その他の元素は全部で1.9％であることがわかった。さらに、吸収線の輪郭は、粒子運動や磁場により広がるので、輪郭を調べることにより、光球や彩層のガスの運動や温度や磁場の強さの情報も得られる。フラウンホーファーの観測から太陽にはわずかではあるが金属元素が存在することが判明し、太陽は第一世代の恒星ではなく、第二世代か第三世代の星であると考えられている。

［日江井榮二郎］

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例