Joseph von Fraunhofer

JOSEPH VON FRAUNHOFER lebte in einer Zeit, die durch eine relativ schnelle technische Entwicklung geprägt war. Diese Entwicklung ging vor allem von Großbritannien als dem damals technisch führenden Land aus. Dampfmaschinen wurden zunehmend als Antriebsmaschinen eingesetzt, die Eisenindustrie begann sich zu entwickeln, Werkzeugmaschinen wurden konstruiert und verbessert.
Erhebliche Fortschritte wurde auch in den Naturwissenschaften erzielt, z. B. durch solche berühmten Zeitgenossen wie ALESSANDRO VOLTA (1745–1827), ANDRÉ MARIE AMPÈRE (1775–1836), CHARLES AUGUSTIN DE COULOMB (1736–1806) oder JAMES WATT (1736–1819). Wesentlich neue Erkenntnisse zum Wellencharakter des Lichtes wurden durch den Arzt und Naturforscher THOMAS YOUNG (1773–1829) und den Physiker AUGUSTIN JEAN FRESNEL (1788–1827) gewonnen.

Kindheit und Jugend

JOSEPH FRAUNHOFER wurde am 6. März 1787 als zehntes Kind eines Glasermeisters in Straubing (Niederbayern) geboren. Früh verwaist kam er mit 12 Jahren nach München zu einem Spiegelmacher in die Lehre. Da er das Lehrgeld nicht zahlen konnte, sollte er sechs Jahre, von 1799–1805, unentgeltlich bei seinem Lehrherrn arbeiten. Statt ihn im Handwerk zu unterweisen, betrachtete dieser JOSEPH FRAUNHOFER als billigen Laufburschen, zu gebrauchen für alle Hilfsarbeiten. Die Beschäftigung mit Büchern verbot er ihm, ebenso die Teilnahme an der Sonntagsschule, der einzigen dürftigen Bildungsmöglichkeit.

1801 stürzte das Haus des Meisters ein und der junge FRAUNHOFER wurde erst nach vier Stunden unverletzt aus den Trümmern gerettet. Das erregte öffentliche Aufmerksamkeit. Der bayrische Kurfürst schenkte ihm 18 Dukaten und der Hofkammerrat UTZSCHNEIDER nahm sich seiner an. Diese zufällige Verbindung wurde bestimmend für FRAUNHOFERs weiteres Leben.

UTZSCHNEIDER unterstützte den Wunsch des Jungen, Optiker zu werden. FRAUNHOFER kaufte sich von den 18 Dukaten eine Glasschleifmaschine und schliff sonntags optische Gläser. UTZSCHNEIDER gab ihm Bücher über Optik und Geometrie. Da der Lehrmeister auch weiterhin jede Beschäftigung mit Büchern verbot, kaufte sich FRAUNHOFER mit dem Rest seines Geldes frei und arbeitete als selbstständiger Glasschleifer.
Inzwischen hatte UTZSCHNEIDER gemeinsam mit den Ingenieuren REICHENBACH und LIEBHERR eine mechanische Werkstatt gegründet. Er entsann sich des jungen FRAUNHOFER und stellte ihn 1806 in seiner Werkstatt ein.

Optiker und Wissenschaftler

Sofort nach seiner Einstellung beschäftigte sich FRAUNHOFER mit der Herstellung hochwertiger Linsen und Prismen als Voraussetzung für den Bau leistungsfähiger optischer Geräte. Die optische Abteilung wurde bald der bedeutendste Teil der mechanischen Werkstatt. UTZSCHNEIDER und REICHENBACH verlegten diese 1809 nach Benediktbeuren und beteiligten FRAUNHOFER als dritten Teilhaber an der Firma.

FRAUNHOFER konnte nun weitgehend selbständig arbeiten. Zunehmend beschäftigte er sich auch mit optischen Untersuchungen. Unter seiner Leitung wurde die optische Abteilung weit über die Grenzen Bayerns hinaus berühmt. Seit 1811 wurden achromatische Mikroskopobjektive hergestellt.

1812 gelang es FRAUNHOFER erstmalig, ein farbfehlerfreies Objektiv, ein sogenanntes Achromat, mit 176 mm Durchmesser herzustellen, 1816 ein Mikroskop mit 150facher Vergrößerung. FRAUNHOFERs größter Erfolg war 1824 der Bau des Fernrohres mit 24 cm Linsendurchmesser für die kaiserlich russische Sternwarte in Dorpat, das in der wissenschaftlichen Welt großes Aufsehen erregte.

Ab 1819 war FRAUNHOFER als Professor für Physik in München tätig. 1823 wurde er Konservator des Physikalischen Kabinetts der Bayerischen Akademie. 1824 wurde er vom bayerischen König geadelt und durfte sich seitdem JOSEPH VON FRAUNHOFER nennen. Immer von schwächlicher Gesundheit, starb er am 7. Juni 1826 im Alter von nur 39 Jahren in München. Sein Grabstein trägt die Aufschrift: „Approximavit sidera“, auf Deutsch: „Er hat die Sterne nähergebracht“.

Joseph von Fraunhofer (1787 bis 1826)

Joseph von Fraunhofer (1787 bis 1826)

Wissenschaftliche Leistungen

Um farbfehlerfreie Objektive zu bauen, untersuchte FRAUNHOFER das Farbzerstreuungsvermögen verschiedener Gläser. Zu diesem Zweck erzeugte er hinter einem engen Spalt breit gefächerte Spektren des Sonnenlichtes und entdeckte dabei im Spektrum der Sonne schwarze Linien, die heute nach ihrem Entdecker als fraunhofersche Linien bezeichnet werden (Bild 2).
Er untersuchte diese Linien genauer und stellte fest, dass sie unabhängig von der Glasart immer an derselben Stelle zu finden sind.

Spektren von Sternen zeigen auch derartige Linien, aber an anderen Stellen des Spektrums. Im Lichte der Venus fand FRAUNHOFER die gleichen Linien wie im Sonnenlicht. Etwa 580 solche fraunhofersche Linien hat er vermessen und damit bereits1814 wichtige Vorleistungen für die Spektralanalyse geschaffen, die später von ROBERT WILHELM BUNSEN (1811–1899) und GUSTAV ROBERT KIRCHHOFF (1824–1887) begründet wurde.

Sonnenspektrum, von Fraunhofer selbst gezeichnet und koloriert.

Sonnenspektrum, von Fraunhofer selbst gezeichnet und koloriert.

FRAUNHOFER schuf eine Reihe von Präzisionsgeräten. So konstruierte er bereits 1806 eine Maschine zum Polieren genauer Kugelflächen. Diese Maschine wurde zur Herstellung von Linsen genutzt. Er konstruierte ein Gerät zur genauen Bestimmung von Brechzahlen (Bild 3) und führte damit zahlreiche Präzisionsmessungen durch.

Mit dem in seiner Werkstatt gebauten Heliometer, einem Gerät zur Abstandsbestimmung am Himmel, bestimmte FRIEDRICH WILHELM BESSEL (1784–1846) in Königsberg erstmals eine Fixsternparallaxe.

Neben dem Bau optischer Geräte hat FRAUNHOFER auch bedeutsame theoretische Beiträge zur Interferenz und Beugung geliefert. Mithilfe des von ihm erfundenen Beugungsgitters (300 Striche pro Millimeter) bestimmte er die Wellenlängen von zahlreichen Absorptionslinien im Sonnenspektrum. Er war auch der Erste, der die Beugung von Licht genau beschrieb.

Nach ihm ist die 1949 gegründete „Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.“ mit Sitz in München benannt, die in Deutschland zahlreiche Institute für anwendungsorientierte Forschung im naturwissenschaftlichen und ingenieurwissenschaftlichen Bereich betreibt.

Gerät von Fraunhofer zur Bestimmung der Brechzahl

Gerät von Fraunhofer zur Bestimmung der Brechzahl

Stand: 2010
Dieser Text befindet sich in redaktioneller Bearbeitung.

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