说到光学和光谱学，也许第一时间我们不会想到他，这个从玻璃工匠成长为顶级“玻璃大师”，一生命运多舛却坚韧不拔的伟大学者，他的故事实在是神秘又耐人寻味。
如果没有他，我们甚至无法“看清”太阳和星星，无法明确金属燃烧产生的焰火中那些元素的来由。
快有请本期主人公，德国物理学家，天体光谱仪及天体物理学之父，发现并研究太阳光谱中的吸收线“夫琅禾费线”的：
约瑟夫·冯·夫琅禾费
Joseph von Fraunhofer
（1787～1826）
走，一起来看看这位低调大佬的故事~
穷苦的玻璃工匠
1787年3月6日，夫琅禾费出生于慕尼黑附近的斯特劳宾，一个贫困的光学仪器世家，父亲和祖父都是手艺精湛的玻璃工匠，母亲家里也与玻璃工艺有着近百年的渊源。他是家中的第11个孩子，也是最后一个。
对穷人家来说，读书不易，小学没上完的夫琅禾费就跟着父亲一起，帮忙做起了各种玻璃器皿。日子虽不富裕，但也说得过去，直到1798年，父母双双去世，11岁的小禾费成了孤儿。
这个早早就懂得生活疾苦的孩子，在他后面仅有的28年人生里，展现出了坚韧刚强的一面。
为了生存，夫琅禾费进入一家玻璃作坊当童工。
无奈“麻绳专挑细处断，厄运专找苦命人”。1801年，这家作坊的破旧车间发生火灾，突然倒塌，倒霉的小禾费就在里面！天呀，这也太惨了，谁摊上这事儿不得心灰意冷！
poor Fraunhofer！
不过，这场灾难也意外地给这个可怜的孩子带来了意想不到的转折。
当时指挥救援的人是巴伐利亚选帝侯马克西米利安一世·约瑟夫，是他亲自带人将小禾费从废墟中救起。也许是命中注定和缘分使然，侯爷一眼就“相中”了这孩子，不仅为他提供金钱的资助，还送了很多书给他，甚至嘱咐玻璃厂的老板好好照料并培养夫琅禾费。
绝对的爱心天使投资人呐~
就是这位没错啦
小TIP：选帝侯是德国历史上的一种特殊现象，指那些拥有选举“罗马人的皇帝”权利的诸侯，持续时间从1356年到1806年。
得到选帝侯的慷慨相助，咱们的夫琅禾费可没有“恃宠而骄”，这个好学的孩子买了玻璃加工机等实用的仪器，以及一些数学、光学方面的书籍，钱都花在了刀刃上
。
冲这点，加上后面的故事走向，咱就是说，侯爷，您没看错人！
好日子指日可待了耶
时间来到1806年，19岁的夫琅禾费，被送往巴伐利亚一家知名本笃会修道院的光学研究所中，学习光学仪器制造工艺。
注意这个时间点，没错，此时德国已进入“巴伐利亚王国时代”，而担任国王的正是上文中提及的夫琅禾费的恩人——约瑟夫选帝侯(1806-1825)。
这是一所重视玻璃制作工艺的光学学院，源于当时，光学仪器最重要、最精密的部件几乎都是由玻璃做的。
在这里，夫琅禾费接受了系统的训练，真正迷恋上了“光学”。虽然此前没上过几天学，但谦虚勤勉的他，成日将玻璃把玩在手，从磨制镜片、改进光学仪器开始，不断努力，很快就从学徒修炼成大师级的存在，并且在1818年升级成学院主要领导。
整个一玻璃达人
除了玻璃“玩”的好，这期间，凭借对光学的极度热爱，夫琅禾费还搞了许多发明创作，用于加工光学器件的装置和做光学实验的仪器，并借助这些设备完成了不少跨时代的光学实验，比如：
他改进了透镜的加工工艺；
设计和制造了消色差透镜、大型折射望远镜；
首创用牛顿环方法检查光学表面加工精度及透镜形状；
制作了光栅、发明了光谱仪；（助力人们解读阳光里的未知信息）
是第一个使用光栅观测演示光谱谱线的人、第一个用衍射测量谱线波长的人……
这些，在当时的物理界都是非常了不起的成果，对应用光学的发展起了重要的影响。青年多产，不得不服！
而且由于夫琅禾费的努力，巴伐利亚王国取代了英国，成为当时世界的光学仪器制造中心和光学研究中心，甚至连迈克尔·法拉第也只能甘拜下风。
从订书小童做起的伟大电学之父——迈克尔·法拉第
哇哦，这操作，够劲儿！
崛起了禾费兄！
全新的天体光谱学
这么一通“折腾”，夫琅禾费很快名声大噪，成为当时世界顶尖的光学仪器制造专家和世界上最伟大的望远镜制造者。
不过，就夫琅禾费自己而言，让他引以为豪的却不是这些，为别人提供最好的天文仪器，这只是第一步。利用自己制造的仪器，去分解太阳光与星光，并创立一个全新的学科——天体光谱学(即天体分光学)，才是他最想做的事业。
他说：在我所有的实验中，由于没有时间，我只关注那些与光学有关的问题。
合着玩玻璃只是表象
研究光才是他的挚爱
在得到学界和政界多方认可之下，夫琅禾费开始全身心地探究光学-光谱的一二事了，这也是他最大的科学贡献。
1814年，夫琅禾费在用光谱仪研究玻璃的折射时，发现钠火焰的光谱中居然有一缕缕幽灵般的黑线，这引起了他浓厚的兴趣。毕竟一般普通光源发出的光，光谱都是连续的。
后来他又将“矛头”对准了太阳，并在太阳光的光谱中发现了574条黑线，这些线被后人称作夫琅禾费线。（如今，人们已经可以看到太阳光谱中的几百万条夫琅禾费线了）
夫琅禾费线的重大意义在于，它锚定了色彩的位置，给色彩赋予了精确的刻度。从此，人们终于能够对包括可见光在内的电磁波谱，展开定量研究，了解遥远天边的恒星和宇宙了。
夫琅禾费线够好看的吖
由于发现了太阳光谱中的吸收线，认识到它们相当于火花和火焰中的发射线，以及首先采用了衍射光栅（曾制成各种形式的光栅），夫琅禾费也被认为是光谱学的奠基者之一。
紧接着人们就开始借助光谱来探寻新的元素，比如1860年，本生和基尔霍夫依靠这种方法，发现的铯和铷。
为科学事业赴汤蹈火的时代大咖——罗伯特·威廉·本生
理化通吃的天才、量子力学的祖父——基尔霍夫
其它相关概念：吸收光谱和发射光谱
小TIP：吸收光谱和发射光谱的存在，意味着不同的元素，它们点燃时，焰火的颜色也不同，这样的现象在化学里面又叫焰色反应，本质上属于一种物理过程。
燃放的烟火，之所以能够在夜空中留下五彩斑斓的色彩，就是因为在加工烟火时，人们在火药当中，掺入了不同的金属元素。
1821年，夫琅禾费发表了平行光通过单缝衍射的研究结果（后人称夫琅禾费衍射、远场衍射），在光学上，这是波动衍射的一种。他还通过光谱分辨率的实验，第一个定量地研究了衍射光栅，用其测量了光的波长，随后又给出了光栅方程。
有关这个课题的重要性，不研究光学的朋友可能不太了解~感兴趣的大家可以先从太阳光谱了解起来吧。
图为夫琅和费(中间站立者)
向科学家们展示他新发明的分光计
夫琅禾费可算是从一个穷工匠升级成为大科学家了，荣誉等身且“财源滚滚”了呢
，熬出头了耶~
1823年，担任慕尼黑科学院物理陈列馆馆长、慕尼黑大学教授、慕尼黑科学院院士，德国埃朗根大学以及英国、丹麦官方都赠予他诸多荣誉称号。
1824年，被巴伐利亚国王授予蓝马克斯勋章，封为爵士，成为贵族和慕尼黑荣誉市民。
约瑟夫国王心里别提多爽了，毕竟这是他一手助力提拔起来的才子呀~
但是两年后……命运有时候真是一点情面都不讲。
想想彼时制作玻璃的环境，重金属超标太正常不过了。1826年6月7日，夫琅禾费和大多数玻璃工匠一样，死于重金属中毒，年仅39岁。
哎，他果然把一生献给了玻璃事业，真是天妒英才。
他的墓碑上刻有望远镜和太阳
并提一句“Approximavit sidera”——“他使星星变近”
纪念这位天体物理学之父
童年穷苦，甚至无学可上；父母双亡，只得孤身求生；差点葬身火海、从学徒成长为大师……他的坎坷可真不是一般人经历的。
这样的命运，没有打到这个坚强勇敢的学者，每一次，他都努力抓住有可能的各种机遇，从玻璃事业开始，一点点投身科学，成就大业，在物理学史上留下了浓墨重彩的一笔。
“我的工作属于玻璃，但我的心属于光学”，笃志好学、上下求索，夫琅禾费绝对是最佳典范。
转自：“建强伟业科研服务”微信公众号
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