Investigaciones de Análisis Espectral, Gustav Robert Kirchhoff

Fueron iniciadas por el físico alemán Gustav Robert Kirchhoff (1824- 1887) en colaboración con Bunsen y se hi­cieron notables con el escrito Análisis quími­co por medio de observaciones espectrales [Chemische Analyse durch Spectralbeobachtungen], publicado en «Journal f. prakt. Chemie di O. K. Erdmann», en 1860.

El ca­mino hacia el gran descubrimiento había sido parcialmente abierto con la obra de varios predecesores. Herschel y Talbot ha­bían intuido ya la posibilidad de reconocer la naturaleza de una sustancia sumergida en una llama del color de la radiación ge­nerada, y Foucault había notado la inversión de las rayas D, que tenía lugar cuando la luz producida por un arco eléctrico atra­vesaba una llama coloreada con sales de sodio. Pero la clave para la solución del problema la dieron las rayas de Fraunhofer, es decir, las rayas oscuras que se notan en el espectro continuo del Sol examinado con un espectroscopio, al tener Kirchhoff la ge­nial idea de aplicar a ellas la ley por él demostrada, según la cual en todos los cuer­pos la relación entre el poder emisivo y el absorbente es constante a una temperatura dada y para una longitud de onda también dada. De aquí se sigue que cada cuerpo absorbe mejor las radiaciones que más es capaz de emitir. Así, pues, si se admite que el estrato más bajo de la superficie solar (fotoesfera) produce un espectro continuo y que los estratos superiores estén ocupados por una atmósfera gaseosa, esta última ab­sorberá la luz en correspondencia con las longitudes de onda que es capaz de emitir. Y como los gases incandescentes producen espectros de rayas, también la absorción se verificará a rayas.

Además, Kirchhoff enun­ció por primera vez explícitamente la ley de que cada elemento, gasificado y en es­tado incandescente, emite un espectro de rayas que le es característico y en el que la posición de cada raya es fija. Kirchhoff y Bunsen examinaron el espectro de los metales alcalinos y alcalinotérreos, y el primero de ellos hizo cuidadosos dibujos del espectro solar y del de varios elementos terrestres, dibujos que han servido durante largo tiempo como norma. Examinando al espectroscopio el espectro de un cuerpo ga­seoso es fácil determinar los elementos que lo componen. De este modo, el propio Kir­chhoff, del hecho de que las rayas D de Fraunhofer coincidían con las brillantes emitidas por una llama de sodio, concluyó que este elemento debe hallarse presente en la atmósfera solar. Además, el método es­pectroscopio es sensibilísimo, en cuanto que permite revelar hasta las trazas míni­mas de sustancias que no podrían determi­narse con los análisis químicos ordinarios, y por esta razón el análisis espectroscópico ha sido utilísimo en la búsqueda de nuevos elementos desconocidos. Ya Kirchhoff y Bunsen descubrieron el rubidio y el cesio. Por lo que se refiere a los cuerpos celestes, se puede asegurar que la moderna astrofísica debe su nacimiento y el estado floreciente alcanzado al análisis espectral. En efecto, por medio de él hemos podido formarnos una idea bastante precisa de la constitución física de la atmósfera solar, de las estrellas y de los planetas, y ha sido posible obtener conclusiones importantísimas sobre la difu­sión y la distribución de los varios elemen­tos del Universo.

G. Toraldo di Francia