04.04.2001
|
Joseph von Fraunhoferi elu ja töö
|
Tõnu Viik
|
Märkmed ettekandeks 2001
Lapsepõlv ja noorukiiga
Joseph Fraunhofer sündis 6. märtsil 1787. a. kella 8 ja 9
vahel õhtul Kaalude märgi all Straubingi linnas Baieris. Ta
oli noorim 11-lapselises peres, kellest ainult neli said
täisealisteks.
Isa - Franz Xavier Fraunhofer oli klaasimeister, pärit Miesbachist
Ülem-Baieris.
Ema - Maria Anna Fröhlich.
Ema oli isal teine naine ja pärines riigiteenistujast
klaasimeistri perekonnast.
Poiss kaotas oma ema 11-aastaselt, kui ema kukkus keldritrepist alla.
Järgmisel aastal suri ka isa oma 56. eluaastal ja poisile
määrati eestkostjad, kes leidsid koha, kuhu poiss õppima
suunata - õukonna peeglimeister Philipp Anton Weichselbergeri
juurde. Õppeaeg oli kuus aastat ja kõikides allikates
räägitakse meistrist kui valjust ja ihnsast laste töö
kasutajast. Isegi pühapäeval ei lastud poisse
Feiertagschule'sse.
1801.a. kukkus Weichselbergeri töökoda Tiereckgäschen'il
kokku ja mattis enda alla Weichselbergeri naise ja Josephi. Naine sai
surma, kuid Joseph kaevas ennast teiste abiga rusude alt välja.
Päästeaktsiooni juhatas Müncheni politseidirektor Herr
Baumgartner isiklikult ja päästetöid oli vaatama tulnud
kuurvürst Maximilian Joseph, kes kutsus poisi oma suveresidentsi
Nymphenburgis, ning kinkis Josephile 18 tukatit ning lubas poissi veelgi
aidata. Selle raha eest ostis Joseph raamatuid ning, mis veel
tähtsam, ennast vabaks viimasest alandavast poolest aastast
Weichselbergeri juures.
Proovis ennast teostada kui ettevõtja, kuid ajad olid halvad ja
ta pidi Weichselbergeri juurde tagasi minema. Kuid nüüd juba
sellina.
Õnnetuse ajal tutvus ta eduka ettevõtja Joseph von
Utzschneideriga, kes viis Josephi kokku astronoom Ulrich Schiegg'iga.
Viimane soovitas poisil palju lugeda ja eriti optikat õppida.
1807. aastast on Fraunhofer Joseph Utzschneideri, Georg Reichenbachi ja
kellassepp Joseph Liebherri riistaehitusfirmasse arvatud. Milline pidi
olema mulje, mille vaevalt 20-aastane üheski koolis mittekäinud
noormees neile jättis, kui nad ta oma soliidsesse firmasse
tööle võtsid!
Töö algus
Firma oli alustanud tööd 1802. aastal Reichenbachi ja
Liebherri ettevõtmisel eesmärgiga toota
maamõõtmisinstrumente. Georg von Reichenbach oli Baieri
kahurväe kapten ja ta oli käinud Inglismaal õppimas
moodsaid metallitöötlemismeetodeid. Ta oli ise leiutanud seadme
ringi osadeks jagamiseks.
Sõjavägi oli väga huvitatud täpsetest optlistest
mõõteriistadest.
Tolleaegsed maamõõduinstrumendid olid varustatud
akromaatiliste objektiividega - objektiiv koosnes kahest
läätsest, kus oli kumerlääts kroonklaasist ja
värve korrigeeriv nõguslääts flintklaasist. RUL
firmas lihvis läätsi kogenud optikus Joseph Niggl, kuid terav
flintklaasi puudus andis ennast tunda. 1800-ndate aastate lõpus oli
Euroopas vaid kolm firmat, mis oskasid teha head flintklaasi ja need kolm
asusid Inglismaal. Klaasi sulatamise retseptid olid salajased ja neid
valvati hoolega.
Kui neid klaasitükke ka Inglismaalt alguses tuli, siis hiljem asi
lõppes, sest Napoleon kehtestas oma kurikuulsa
kontinentaalblokaadi.
Utzschneider oli võtnud endale ülesande leida
Kontinentaal-Euroopast mees, kes oskaks flintklaasi teha. Sõites
ringi mööda Euroopat avastas ta lõpuks Neuchateli
lähedalt shveitslase Pierre Louis Guinandi, kes oli pika veenmise
peale nõus kogu perega Münchenisse tulema. Guinandi leiutis
seisnes selles, et korraga sulatati ahjus kaugelt suurem kogus kvartsliiva
ja seatina sooli, kui senini oli tehtud - kuni 100 kilo korraga ja
sulatamise ajal segati segu tulekindlast savist pulgaga. Saadud tükid
saagis ta pooleks ja uuris, kui palju homogeenset massi seal sees oli.
Utzschneider oli juba varem ostnud Benediktbeuerni kloostri Müncheni
lähedal, kui Baieri riik kloostrite maid ja varandusi sekulariseerima
hakkas. Lisaks suurepärastele hoonetele oli seal ka palju metsaga
kaetud maad, ning lähedal asus ka klaasitegemiseks sobiliku
kvartsliiva ammutamise koht.
Guinand hakkaski Benediktbeuernis tegema suuri flintklaasi tükke,
mis ei jäänud oma omadustelt alla Inglise omale.
1807. lahkus optikus Niggl ja Fraunhofer võttis töö
juhtimise üle.
Järgnevatel aastatel töötas ta välja oma meetodid
akromaatiliste läätsede saamiseks.
Koos Liebherriga ehitas ta läätsede lihvimise masina, mis
võimaldas teha ka mittesfääriliste pindadega
läätsi. Esimesena maailmas võttis ta kasutusele Newtoni
rõngad läätsede pindade kvaliteedi kontrolliks.
Esimestel Benediktbeuerni aastatel teadsid vaid Guinand ja ta poeg
klaasisulatamise saladust.
1809. sai Fraunhofer firma kaasosanikuks ja Guinandi nõusolekul
pühendati ta sulatamisprotsessi saladustesse.
1811. võttis Fraunhofer Benediktbeuernis kogu juhtimise enda
kätte. Sel ajal andis RULF tööd 48-le inimesele.
Fraunhoferi parandusettepanekud andsid end ruttu tunda. Firma 1812.
aasta hinnakirjades on akromaatlised pikksilmad objektiivi
läbimõõduga 10 cm juba standardkaup.
Samal aastal tehti Napoli observatooriumi jaoks objektiiv diameetriga
18 cm.
1814. aastaks jõudsid vastuolud Fraunhoferi ja Guinandi vahel
niikaugele, et vihane Guinand palus end lepingust vabastada ja ta reisis
tagasi Shveitsi.
Samal aastal lahkus Reichenbach firmast, et asutada koos Traugotti ja
Erteliga uus.
Seega sai Fraunhoferi valitsuse alla ka metalli- ja
puutöökoda Münchenis.
Tolle aja suurima tähtsusega töö oli 8 cm objektiiviga
heliomeetri tegemine C.F. Gaussile, mis valmis 1815.
Järgmine suur töö oli Königsbergi teleskoobi
tegemine F. Besselile.
Lisaks rutiinsele optiku tööle tegeles Fraunhofer ka
uurimistööga.
Kindlasti kõige tähtsam tema töödest on
spektraaluuringutele tugeva aluse panemine võrespektrograafi
avastamise kaudu. Alguses laskis ta valgust läbi traatvõre, ja
sai sel teel uuritavate ainete spektri. Siis hakkas ta kandma jooni
kullakihiga kaetud klaasile. Edasi taipas ta, et kuld pole üldse
vajalik ja ta graveeris teemantotsikuga jooni otse klaasile. Ta saavutas
uskumatuid tulemusi, graveerides võre, kus oli 3601 joont
vahekaugusega 0.0033 mm (praegu Tõraveres kasutataval parimal
võrel on 2400 joont millimeetrile, st et joonte vahekaugus on
0.00042 mm).
Ta mõõtis ka joonte lainepikkused Päikese spektris -
mida nüüd kõik Fraunhoferi spektriks nimetavad.
Elu ja töö lõpevad
Fraunhoferi töövõime oli legendaarne. Ta suutis
võtta enda kätte suure firma juhtimise, olles ise ilma
süstemaatilise hariduseta, ja viia see firma majanduslikule
õitsengule.
Kuigi teda kirjeldati tagasihoidliku ja vaikse inimesena, siiski vaatas
läätsede tootmist alati ise üle, haamer käes. Kui
läätsel oli kas või imetilluke viga, lõi ta selle
puruks - firmast pidi välja minema vaid parim toodang.
Ta kaebas oma kirjades, et ei saa teha firmajuhtimise tõttu nii
palju teaduslikku uurimistööd kui ta tahaks, ja pealegi peab ta
paljusid oma avastusi salajas hoidma.
Tal oli tugev vastuolu Utzschneideriga, kes ei tahtnud kuuldagi asjade
paremaks tegemisest, sest see võttis palju aega. Näiteks
kirjutati tema lepingusse sisse, et ta ei tohi tegelda peegelteleskoobi
probleemidega!
Kuigi Fraunhoferi päritolu oli tolle aja standardite kohaselt
madal, siiski sai ta palju ametlikke tunnustusi oma töö
eest.
Pärast Tartu refraktori valmimist sai ta tsaarilt ülikalli
brilliantsõrmuse ning Baieri võimudelt Müncheni
aukodaniku tiitli, mis muuseas tähendas ka seda, et ta tulumaks
kaotati. Kuningas Maximilian Joseph tõstis Fraunhoferi pärast
Tartu teleskoobi näitamist Salvatori kirikus Münchenis "zum
Ritter des Civildienstordens der Bayerischen Krone".
Erlangeni ülikool valis ta filosoofia doktoriks.
1817.a. valiti ta Baieri Kuningliku Akadeemia korrespondentliikmeks.
Kuigi rühm akadeemikuid tahtsid teda valiti korraliseks liikmeks, ei
läinud see ettepanek läbi, sest paljud märkisid ära
tema akadeemilise hariduse puudumist. Kompromissina valiti ta 1821.a.
ekstraordinaarseks külastavaks liikmeks.Ta pidas akadeemias optika
loenguid kuni 1825. aastani, kus ta tervis niivõrd halvenes, et ta
oli sunnitud need loengud lõpetama.
1823. aastal nimetati F. akadeemia füüsikakabineti
konservaatoriks ja ta sai akadeemialt selle eest 800 kuldnat aastas.
Oktoobris 1825. jäi ta kopsudega tõsiselt haigeks - ilmselt
tuberkuloosi. Jaanuaris kirjutas see alistumatu mees oma sõbrale H.
C. Schumacherile: "Oma rinnavea tõttu olen ma nüüd juba
neli kuud olnud arstide käes. Kuigi haigus pole ohtlik, võin
ma ikkagi sellesse surra, kui haigus pole tagasi andnud enne kui tulevad
pehmemad ilmad või kui ma pole saanud korralikku ravikuuri. Kaks
arsti arvavad, et ma peaksin veetma talve Lõuna-Itaalias. Kuid ma
pole sellega nõus, sest see takistaks mul täitmast oma
ülesandeid ja sellest võiksid sündida suured kahjud, mis
võtaksid mult mitu aastat nende taastamiseks, nii et ma ei saa ette
võtta sellist kallist sõitu. Pealegi poleks mul selle
külma ilmaga mitte ohutu, kuna näiteks sain ma hiljuti palaviku
kui korrigeerisin teleskoopi avatud akna all. Ma pean nüüd
veetma aega sängis ja tegema oma tööd seal, mis pole mitte
kergem, sest niipalju kui võimalik, pean ma hoiduma
rääkimisest."
Fraunhofer suri 7. juunil 1826, olles paar päeva enne seda saanud
teate, et talle on annetatud Taani Dannebrogi orden. Utzschneiderile
lubati valida hauaplats oma soovi kohaselt. Utzschneider valis platsi vaid
mõni päev varem surnud Georg von Reichenbachi kõrvale
Müncheni Südfriedhofi kalmistul.
Tema hauakivil seisab "Sidera approximavit".
Kasutatud kirjandus
- Hans-Peter Sang, Joseph von Fraunhofer. Forscher. Erfinder.
Unternehmer. Verlag Dr. Peter Glas, München, 1987.
- The historic Fraunhofer glass-works in Benediktbeuern,
Fraunhofer Gesellschaft and the Haus der Bayerischen Geschichte, Ed. Josef
Kirmeier and Evamaria Brockhoff, 1990.
- J.Fraunhofer, Ueber die Construction des so eben vollendeten
grossen Refractors. Astronomische Nachrichten, vol. 4, No 74, s. 17 -
24, 1826.
- W. Struve, Nachricht von der Ankunft und Aufstellung des Refractors
von Fraunhofer auf der Sternwarte der Kaiserlichen Universität zu
Dorpat, vol. 4, No 75, s. 37 - 44, 1826.
- P.L. Pease, Joseph Fraunhofer (1787 - 1826) and heterochromatic
photometry, Nature, vol. 326, No 6108, pp.17 - 18, 1987.
- A. H. Batten, Joseph von Fraunhofer, J. Roy. Soc. Can., vol.
81, No 3, pp. 106 - 107, 1987.
- Letter from J.F.W. Herschel, Esq., F.R.S. to M. Schumacher, Slough,
August 15, 1825.
- J. v. Utzschneider, Kurzer Umriss der Lebens-Geschichte des Herrn
Dr. Joseph von Fraunhofer, München, 1826.
- M. Schramm, Der Beitrag J. v. Fraunhofers zur Astronomie [1],
Lehrstuhl für Geschichte der Naturwissenschaften, Universität
Tübingen.
- G. L'E Turner, Technologist of genius: Joseph von Fraunhofer (1787
- 1826), Physics Bulletin, October 1976.
- P.-E. Andersen, En redegørelse for spektralanalysens
oprindelse, Institut for de Eksakte Naturvidenskabers Historie, Aarhus
Universitet, 1969.
- K. Nielsen, Joseph Fraunhofer, instrumentmager og fysiker,
Astronomisk Tidskrift, No 3, pp. 97 - 107, 1988.
|