Doch Joseph Fraunhofer ging mit wissenschaftlicher Akribie vor. Er entwickelte neue Glassorten und Schleifverfahren, die die Abbildungsqualität optischer Linsen erheblich verbesserten. Sein größter Streich gelang ihm 1814: Da erfand er das Spektroskop, ein Instrument, das Licht in seine unterschiedlichen Wellenlängen zerlegt. Bei der Beobachtung des Sonnenspektrums entdeckte Fraunhofer dunkle Linien im Rot, Gelb, Grün und Blau des Sonnenlichts.

Diese Spektrallinien sind eine Art optischer Fingerabdruck der chemischen Elemente – sie heißen nach ihrem Entdecker Fraunhofersche Linien. Ohne die Spektroskopie wüssten die Astronomen nichts über den chemischen Aufbau, die Temperatur, die Bewegung und die Entfernung der meisten Himmelsobjekte. Der brillante Optiker stattete die führenden Sternwarten jener Zeit aus, etwa die in Göttingen, Berlin und Königsberg. Der Planet Neptun wurde mit einem Teleskop entdeckt, das aus der Fraunhofer-Werkstatt stammt.

Joseph Fraunhofer starb 1826 im Alter von nur 39 Jahren an der Tuberkulose. Exzellente Spektrografen der Sternwarten in aller Welt erinnern an ihn – Nacht für Nacht.