В XVII веке Исаак Ньютон ввел термин «спектр» и назвал семь его цветов. В начале XIX века спектры звездного света дали первые доказательства того, что этот свет приходит от объектов, состоящих из тех же веществ, что имеются на Земле.
Ньютон, как и многие до него, использовал призму для расщепления белого света в радужную полоску. Стеклянная призма преломляет свет, заставляя луч отклоняться при переходе из воздуха в стекло и обратно. Белый свет, входящий в темное помещение солнечным лучом, разлагается на составляющие цвета: поскольку каждый цвет преломляется на свой угол, они в результате раскладываются в радугу.
Более ста лет развития техники понадобилось для того, чтобы объединить призму с телескопом и получить спектроскоп. Первым это сделал в 1814 году немецкий оптик Йозеф фон Фраунгофер. Он делал столь качественные линзовые объективы, что у них почти не было хроматической аберрации, мешающей получению спектров.
Недостающие цвета
Фон Фраунгофер направил свой спектрометр на Солнце, сфокусировал свет на призме и посмотрел, из каких цветов он состоит. Однако, в отличие от Ньютона, он мог рассматривать спектр через увеличительное стекло окуляра и увидел, что радуга испещрена сотнями темных линий. То есть некоторые цвета в спектре отсутствовали.
Немецкие химики Роберт Бунзен и Густав Кирхгоф объяснили смысл фраунгоферовых линий, которые спустя 45 лет были также найдены и в звездном свете. Эти ученые обнаружили, что химические элементы можно идентифицировать по уникальному спектру света, который они излучают или поглощают. Темные линии в солнечном свете соответствуют спектрам определенных элементов, таких как натрий, и это говорит об их присутствии в солнечной атмосфере. Атомы этих элементов поглощают определенные цвета, и на соответствующих местах в спектре появляются фраунгоферовы темные линии.