Joseph von Fraunhofer (Straubing, 6 de marzo de 1787-Múnich, 7 de junio de 1826) fue un astrónomo, óptico y físico alemán, reconocido por inventar el espectroscopio y por ser uno de los fundadores de la espectroscopia como disciplina científica.
Fabricó vidrio óptico, un telescopio acromático y lentes objetivo. Desarrolló redes de difracción. En 1814, descubrió y estudió las líneas de absorción oscuras en el espectro del sol, ahora conocidas como líneas de Fraunhofer.
La organización de investigación alemana Fraunhofer Society, la mayor sociedad europea para el avance de la investigación aplicada, lleva su nombre. Las líneas de Fraunhofer se utilizan en astronomía para determinar la composición de los cuerpos celestes. Su epitafio reza Aproximavit sidera, que en latín significa «Acercó las estrellas».
Nacido en una familia católica romana en Straubing, en el Electorado de Baviera, fue el undécimo hijo de Franz Xaver Fraunhofer y Maria Anna Fröhlich. Su padre y su abuelo paterno, Johann Michael, habían sido maestros vidrieros en Straubing. La familia de Fröhlich también provenía de un linaje de vidrieros que se remontaba al siglo XVI. Quedó huérfano a los 11 años y comenzó a trabajar como aprendiz de un vidriero severo llamado Philipp Anton Weichelsberger.
En 1801 se derrumbó el edificio de la empresa en la que trabajaba, y Fraunhofer quedó sepultado bajo los escombros. Dirigió la operación de salvamento el propio príncipe elector de Baviera, Maximiliano IV José (futuro Maximiliano I de Baviera). A partir de ese momento, el príncipe entra en la vida de Fraunhofer, le ayuda a obtener los libros que necesitaba y obliga a quienes le daban trabajo a que le permitieran seguir estudiando.
Joseph Utzschneider, consejero privado, también estuvo presente en el lugar del desastre y se convertiría en benefactor de Fraunhofer. Con el dinero que le dio el príncipe tras su rescate y el apoyo de Utzschneider, Fraunhofer pudo continuar su educación junto con su formación práctica. Tras ocho meses de estudios, Fraunhofer empezó a trabajar en el Instituto de Óptica de la abadía de Benediktbeuern, un monasterio benedictino desconsagrado dedicado a la fabricación de cristal. Aquí descubrió el modo de crear los mejores cristales ópticos, a la vez que inventó un método extraordinariamente preciso para medir la dispersión óptica.
Fue en el Instituto donde Fraunhofer conoció a Pierre-Louis Guinand, un técnico suizo en vidrio, quien lo instruyó en la fabricación de vidrio a petición de Utzschneider. Para 1809, la parte mecánica del Instituto Óptico estaba principalmente bajo la dirección de Fraunhofer, y este se convirtió en uno de los miembros de la empresa ese mismo año.
En 1814, Guinand dejó la empresa, al igual que Reichenbach. Posteriormente, Guinand se asoció con Fraunhofer en la empresa, y el nombre cambió a Utzschneider-und-Fraunhofer. En 1818, Fraunhofer se convirtió en director del Instituto Óptico. Gracias a los excelentes instrumentos ópticos desarrollados por Fraunhofer, Baviera superó a Inglaterra como centro de la industria óptica. Incluso figuras como Michael Faraday no pudieron producir vidrio que rivalizara con el de Fraunhofer.
Su brillante trayectoria le valió finalmente un doctorado honoris causa de la Universidad de Erlangen en 1822. En 1824, Fraunhofer fue nombrado Caballero de la Orden del Mérito de la Corona Bávara por el rey Maximiliano I, lo que le otorgó el título de nobleza personal (con el título de «Ritter von», es decir, caballero). Ese mismo año, también fue nombrado ciudadano honorario de Múnich.
Al igual que muchos vidrieros de su época, fue envenenado por vapores de metales pesados, lo que le causó una muerte prematura. Fraunhofer falleció en 1826 a la edad de 39 años. Se cree que sus recetas más valiosas para la fabricación de vidrio se fueron a la tumba con él.
Invención e investigación científica
Una de las operaciones más difíciles de la óptica práctica durante la época de Fraunhofer era el pulido preciso de las superficies esféricas de los grandes cristales de los objetos. Fraunhofer inventó una máquina que lograba un acabado más preciso que el pulido convencional. También inventó otras máquinas de pulido y rectificado e introdujo numerosas mejoras en la fabricación de los distintos tipos de vidrio utilizados para instrumentos ópticos, que siempre encontraba con defectos e irregularidades de diversa índole.
En 1811, construyó un nuevo tipo de horno y, durante su segunda sesión de fusión, al fundir una gran cantidad de vidrio, descubrió que podía producir vidrio sílex, el cual, al ser extraído del fondo de un recipiente que contenía aproximadamente 224 libras de vidrio, tenía el mismo poder refractivo que el vidrio extraído de la superficie. Observó que tanto el vidrio crown inglés como el vidrio de mesa alemán contenían defectos que tendían a causar una refracción irregular. En los vidrios más gruesos y grandes, estos defectos se acentuaban aún más, por lo que este tipo de vidrio no era adecuado para lentes objetivos en telescopios de mayor tamaño. En consecuencia, Fraunhofer fabricó su propio vidrio crown.
Como científico, ingeniero y emprendedor alcanzó logros como el descubrimiento de las "líneas de Fraunhofer" en el espectro óptico de la luz del sol, inventó un nuevo método de manufactura de lentes e inició un negocio de producción de vidrio para microscopios y telescopios. Debido a su carácter multifacético el instituto tecnológico Fraunhofer-Gesellschaft lleva su apellido.
Descubrimiento de líneas de absorción oscuras
En 1814, Fraunhofer inventó el espectroscopio. En el curso de sus experimentos descubrió la línea fija brillante que aparece en el color naranja del espectro cuando es producido por la luz del fuego. Esta línea le permitió después determinar el poder absoluto de refracción de diferentes sustancias. Los experimentos con objeto de determinar el espectro solar contenían la misma línea brillante en el color naranja, lo que le llevó al descubrimiento de 574 líneas fijas oscuras en el espectro solar; se conocen en la actualidad millones de estas líneas de absorción fijas.
Fraunhofer fue el primero que investigó de forma sistemática las líneas de absorción en el espectro del Sol, que serían explicadas de modo exhaustivo por Kirchhoff y Bunsen en 1859. Esas líneas se siguen llamando en nuestros días líneas de Fraunhofer en su honor. También inventó la retícula de difracción, transformando así la espectroscopia de arte a ciencia, y demostrando el modo exacto de medir la longitud de onda de la luz. Fue el primero en darse cuenta de que los espectros de Sirio y de otras estrellas brillantes eran distintos entre sí y con respecto al Sol, iniciando de ese modo la espectroscopia estelar.
Invención de instrumentos ópticos