有一天，基爾霍夫對自己的同事說：“本生，你知道我老是在想……”
“老在想新元素，是不是？”本生打斷他說。
“不是，真不是，我是在想夫琅和費線，它們到底表示的是什麽呢？為什麽明亮的太陽光譜會全部被那些黑線弄得花花搭搭的呢？許多東西咱們都解釋清楚了。可是這些黑線是從哪兒來的，還沒弄明白。”
“對，是這樣。不過說實在的，我現在對新元素興趣更大。”
“不，你想想，本生，鈉的黃線和太陽光譜上的黑線D，總是占著同一位置，這到底為什麽？我認為這絕不是巧合，它們之間一定有聯係。”
這次談話以後，遇到第一個晴朗的日子，基爾霍夫就仔細研究起太陽光譜來。他老早就在分光鏡裏配上了一把帶刻度的標尺，所以現在每一條譜線總是出現在標尺的一定度數上，絕不會錯認成別的譜線了。
直射的太陽光線湧進了平行光管的管縫，三棱鏡後麵展開了一條又大又亮的連續光譜。光譜上一條明線也沒有，隻見一段段不同的顏色，慢慢地從一種變成另一種。一些短短的黑色的夫琅和費譜線，像柵欄一樣，橫斷在光譜的明亮背景上。基爾霍夫在標度上找到了黃色鈉線的度數，鈉線本身呢，這裏當然找不到。可是就在鈉線的度數上，出現了一條很粗的黑線——雙線D。
接著，基爾霍夫遮住了日光，在平行光管的管縫前擺了一盞本生燈，並向燈焰裏送進了些鈉鹽。現在湊著管口窺看時，那彩色斑斕、華麗悅目的太陽光譜不見了，代替它的是一對孤零零的黃線。
這時候，基爾霍夫的腦海裏出現了一種有趣的想法，跟著就做出決定說：“我現在要把日光也送進縫裏去，我要在同一時間，把本生燈放在平行光管前麵，又讓日光也照進管裏，看看兩種光譜彼此重疊的情形，一定很有趣味。”
為了使明亮的日光不致完全掩蓋鈉的火焰，他在日光的進路上安置了一塊磨砂玻璃，讓柔和無力的日光照在燈焰上，再從那裏同白熱的鈉蒸氣所生的黃光一道射進縫去。
這時候，分光鏡裏是怎樣一種情景呢？
分光鏡裏出現了一條不太明亮的普通的太陽光譜。隻有一個特點：鈉譜線在夫琅和費線D的位置上，照得很明亮。兩種光譜果然重疊在一起了。
基爾霍夫把太陽光的亮度稍微加強了點，鈉的譜線仍在原處，沒有變動。最後，他讓太陽的全部直射光線通過鈉的火焰，射進縫裏。
這時候，往分光鏡裏一看，他不由得驚叫起來。原來明亮的鈉線忽然失蹤，卻有一條很粗的黑線出現在那個位置上。燈焰雖然和原先一樣，發射著很強的黃光，光譜裏鈉線的位置上卻出現了個黑黑的空隙。
基爾霍夫震驚了。
尤其使他驚奇的是，黑線D現在空前清晰，比平常黑得多，並且比一切別的夫琅和費線，看上去都更醒目。可是這時候，白熱的鈉蒸氣所發的明亮光線，由於三棱鏡的折射作用，仍舊在從燈焰那裏朝著黑線D的地方飛來。
明亮的鈉線，會在強烈的太陽光譜的背景上，顯得比平常更蒼白。可這基爾霍夫是一點也不奇怪的，因為燈焰相比太陽光，是弱得太多了。可是鈉線竟完全失蹤而變出黑線D來，並且這黑線還黑得異常醒目，這就真是一個謎了。
基爾霍夫離開分光鏡，邊沉思邊走到窗前，喃喃自語地說：
“好像我們手頭就有解答這個有趣問題的鑰匙。”
發現本生不在實驗室，基爾霍夫就請助手拿出發射石灰光的儀器，擺在分光鏡前麵。
要產生石灰光，得從兩根管子同時放出氫和氧兩種氣體，再點上火，氫在純氧裏燃燒會生高熱，把高熱的火焰射到純石灰棒上，石灰就被燒紅，發出耀眼的光。
用這種方法來得到光，是英國人德魯蒙德(7)的發明。所以石灰光又叫德魯蒙德光。
赤熱的石灰，不能像發光的蒸氣一樣，產生一條條的明線，隻能產生沒有明線的連續而均勻的光譜。這光譜很像太陽光譜，不同的是上麵一條黑線也沒有。
但基爾霍夫要用石灰光做什麽呢？
他要讓石灰光扮演人造太陽。
基爾霍夫決定讓石灰光先通過含鈉的火焰，然後進入分光鏡，因為他想看看鈉的黃線，在石灰光的連續光譜上會有什麽變動：是和在明亮的太陽光譜上一樣呢，還是另外一種樣子。
一開始，他把石灰光直接射進縫去，不讓它先經過黃色的含鈉火焰。
分光鏡裏展開了一條清潔的連續光譜，上麵的明線、黑線全都沒有。
這時候，他就攔斷石灰光，把一個飽含了鹽的燈焰，推到縫前來。
石灰光譜的黃色部分，馬上出現了一條很清楚的雙黑線D。
“人造夫琅和費線原來是這樣！”基爾霍夫自言自語地說，“這裏麵的道理，我好像搞通了。要使光譜裏出現黑線，得讓光通過另外一種發光的物體，通過一種熾熱的蒸氣。事情很明顯，鈉的火焰不但自己發射黃色光線，還吸收外來的黃色光線，也就是來自另一光源的同色光線。它會截留它，不讓它進到縫裏。石灰光譜上會有黑線出現在外來黃光的位置上，就是這個道理。當然，燈焰本身所生的黃色光線，還能射到這個位置上，但比在強烈的石灰光跟前，它就太弱了。因此，對我們的眼睛來說，出現在石灰光或日光的明亮光譜上的那個黑黑的空隙，還好像是沒有受到照明。”
這時候，本生回來了，看出他的朋友十分激動。基爾霍夫呢，見了他就搶著把自己的發現告訴他，話說得又急又沒有條理。為了把夫琅和費線產生的情形演給本生看，還一口氣把全部實驗重做了一遍。
“這些譜線都是我造的！”他說，“現在，實驗員先生們可以在實驗室裏隨意製造夫琅和費線了！原來是這麽回事！”