Grundlagen der elementanalytischen Sternspektroskopie - FG ...

2.3 Historische Entwicklung
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1666 zerlegte Isaac Newton (1642-1727) mit Hilfe eines Prismas Licht in seine
Spektralfarben und nannte die entstandene Farbenreihe „Spektrum“ (lat. spectrum: Bild in der
Seele). Ende des 19. Jahrhunderts setzte sich dann der Begriff Spektroskopie (griech. skopein:
schauen) für die Betrachtung von Spektren durch. Im Jahr 1802 bemerkte der britische
Chemiker William Hyde Wollaston (1766-1828) erstmals dunkle Linien im Sonnenspektrum,
hielt sie jedoch für natürliche Grenzen zwischen den Farben. Zehn Jahre später untersuchte
Joseph von Fraunhofer (1787-1826) diese Linien genauer, katalogisierte sie und bezeichnete
sie mit den Buchstaben A bis H. Seine D-Linie fand er auch im Licht einer Kerzenflamme
wieder, konnte sich jedoch nicht erklären warum diese im Sonnenspektrum dunkel und im
Kerzenspektrum hell erschien. Die Deutung der Linien gelang Fraunhofer noch nicht, er
erkannte jedoch bei weiteren Beobachtungen, dass Sonne und Sterne unterschiedliche
Spektren zeigten. G. Kirchhoff (1824-1887) und R. W. Bunsen (1811-1899) führten
schließlich die Linien im Sonnenspektrum auf chemische Elemente zurück. Mit einem
Prismenspektroskop und Flammenemissionsspektroskopie gelang ihnen die Identifizierung
einiger Elemente, wie z.B. Na, Ca, Mg, Cr und Fe. 1885 wurde dann die Verbindung von
Theorie und Realität durch Johann Jakob Balmer (1825-1898) vollzogen, der empirisch eine
Formel fand, mit der sich die Linien des Wasserstoffs zwischen 377 und 656nm berechnen
ließen. Drei Jahre später war es durch die Rydberg-Formel (vgl. 4.1.1) möglich, sämtliche
Linien des Wasserstoffspektrums zu errechnen. Einige davon wurden später durch Lyman,
Paschen und Pfund mit Hilfe dieser Formel nachgewiesen. Zum endgültigen Verständnis
dieser Formel bedurfte es Anfang des 20. Jahrhunderts der Physiker Bohr (1885-1962) und
vor allem Schrödinger (1887-1961), die durch neue quantisierte Atommodelle die Basis
schufen, auf der die moderne Physik und somit auch die Spektroskopie heute aufbauen.