Joseph von Fraunhofer est né à Straubing, en Bavière, le 6 mars 1787. Orphelin à l’âge de 11 ans, il fait un apprentissage de fabricant de lentilles et de miroirs, après quoi il est employé dans une entreprise munichoise fabriquant des instruments scientifiques. Il apprend les mathématiques et devient très compétent en optique appliquée. Il est actif au sein de l’académie des sciences de Bavière, où ses compétences en optique appliquée attirent l’attention. En 1823, il est nommé directeur du musée de la physique de Munich et reçoit le titre (honorifique) de professeur. Il meurt de la tuberculose à Munich le 7 juin 1826.
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En 1812-1814, Fraunhofer se consacre pleinement à la conception de lentilles d’objectifachromatiques pour les télescopes, ce qui nécessite la détermination précise des indices de réfraction des verres optiques. En examinant le spectre de la lumière solaire passant à travers une fine fente, il remarqua une multitude de lignes sombres. Celles-ci n’avaient pas été remarquées par Isaac Newton en 1666 parce qu’il avait projeté la lumière de tout le disque solaire à travers un trou circulaire dans ses prismes. Elles avaient été remarquées par William H. Wollaston en 1802, qui n’avait toutefois enregistré que la présence de sept lignes sombres. Bien conscient que certaines de ces raies pouvaient être utilisées comme étalons de longueur d’onde, Fraunhofer a mesuré avec précision la position de 324 des quelque 500 raies qu’il pouvait voir dans son spectre solaire. Il a étiqueté les lignes spectrales les plus proéminentes avec des lettres, établissant ainsi une nomenclature qui survit à ce jour. Bien qu’il ait remarqué et commenté la coïncidence de la longueur d’onde entre sa raie D et une raie proéminente dans le spectre des flammes de laboratoire (dont on sait maintenant qu’elle est due au sodium), il n’a pas poussé la question beaucoup plus loin.
En 1821, Fraunhofer a construit le premier réseau de diffraction, composé de 260 fils parallèles rapprochés. Bien versé dans la théorie mathématique des ondes de la lumière, Fraunhofer a utilisé son réseau de diffraction pour mesurer réellement la longueur d’onde de couleurs spécifiques et de lignes sombres dans le spectre solaire. Il a également construit et étudié des réseaux de réflexion.
Fraunhofer a réussi, en 1817, à concevoir une lentille d’objectif achromatique ; avec des modifications mineures, sa conception est encore utilisée aujourd’hui.
Bibliographie:
Porter, R. (ed.) 1994, The Biographical Dictionary of Scientists, Oxford University Press.
Herrmann, D.B. 1973, Geschichte der Astronomie von Herschel bisHertzsprung (trans. K. Krisciunas, The History of Astronomyfrom Herschel to Hertzspring, Cambridge University Press, 1984).