1850年基尔霍夫离开柏林前往布雷斯劳大学当一名extraordinary professor，在布雷斯劳时，他认识了于1851-52年来布雷斯劳度过学术年（academic year）的本生，他们之后成为牢固和永久的朋友.1854年，本生在海德堡工作，他鼓励并支持基尔霍夫过来.基尔霍夫答应了担任物理教授的工作并且在海德堡与本生开始了一段成果丰富的合作.本生设计了一种zinc-carbon电池验证法拉第关于化学与电的发现.1833年．法拉第经过一系列的实验，发现当把电流作用在氯化钠的水溶液时，能够获得氯气.

1849年，foucault检查碳弧灯的光谱时，注意到了一条与太阳光谱夫琅禾费线的D线相似的线.他想要比较一下这两种光谱，所以决定让两种光谱重叠在一起看看.他使光线通过碳弧灯，然后使两种重合的光线透过一块三棱镜，发现两条线确实在同一位置，这样做使得太阳光谱中的D线增强了strengthened.移开太阳光后，碳弧灯光谱中又显示出一条明亮的D线.基尔霍夫并不知道foucault的实验.

据说基尔霍夫有能力使他的学生睡大觉而不是使他们有兴趣.但是他的学生包括赫兹和普朗克.

基尔霍夫已经通过发展欧姆定律和指出电信号在导体中以光速传播而奠定了自己的名声，且已经开始尝试揭开太阳光谱之谜.

本生埋头在他的实验室里进行着一项有趣的实验，他把含有钠、钾、锂、锶，钡等不同元素的物质放在火焰上燃烧，火焰立即产生了各种不同的颜色.本生心里十分高兴高兴，他想，也许从此以后他可以根据火焰的颜色来判别不同的元素了.可是，当他把几种元素按不同比例混合再放在火焰上烧时，含量较多元素的颜色十分醒目，含量较少元素的颜色却不见了.看来光凭颜色还无法作为判别的依据.

基尔霍夫建议本生透过三棱镜来观察并区分不同的颜色.他们发现，不同的物质的光谱中都有独特的谱线，比如钠产生两条明亮的黄色谱线.这些谱线称为发射线，因为他们看起来像是元素发出的光线.当他们用同样的方法分析太阳光谱时，在不同颜色区看到一些黑线，这些线被称为吸收线，因为颜色好像从这些狭小的线（bands）上去除了一样.他们对太阳光谱中黄色区域中的两条D线感兴趣.它们与钠盐在本生灯上燃烧后发出的光线的光谱中的两条明亮的黄色线一致.基尔霍夫注意到，当阳光通过钠的火焰时，重叠的光谱中，夫琅禾费线会更黑became darker.经过一夜的思考后，基尔霍夫认为，黑线是被原子吸收了的.太阳内部发出的光线被太阳大气中的钠吸收了.

除了在实验室中使太阳光通过稍低温度的本生灯火焰上燃烧的不同元素（纳，铜）而使太阳的吸收谱线更黑来证明太阳谱线是被相应物质吸收的，以及同一种物质在实验室中发出亮线光谱经过低温的相同物质的气体时亮线被吸收，也可以证明太阳的吸收光谱是被低温大气吸收的.

太阳的吸收谱线是被太阳大气吸收还是被地球大气吸收的呢？通过在一天的不同时段，不同的天气条件，不同的年份和季节观察太阳的吸收光谱都没有变化可知，太阳的吸收光谱不是被地球大气吸收的，因为在这些不同时段和天气条件下，地球大地会有不同的变化，而这并没有影响太阳吸收光谱.

1859年夏天的一个下午，基尔霍夫观看白炽灯（incandescent light）与食盐在本生灯上燃烧的火焰的相互作用.Foucault曾经使用的是太阳光，这里基尔霍夫使用的是不同的光源.观察结果令人困惑不已.大家知道incandescent light的光谱是连续的，但是当通过钠的火焰后再通过分光镜观察，在D线位置出现了一条黑色线.

1854年，宾夕法尼亚弗里波特的科学家David Alter在他发表的著作On Certain Physical Properties of Light Produced by the Combustion of Different Metals in an Electric Spark Refracted by a Prism中包含了12种物质的特殊辐射特性. Alter自从从1845年的匹兹堡火灾碎片中发现一块融化了的棱镜玻璃后开始研究物质的特性，1855年底，Alter发表了另一篇文章，将他的原创理论扩展到包括6种气体，其中就有第一次发现的，其后称为巴莫尔谱线的氢原子谱线，Alter还将光谱分析应用到天文学，他的特殊发现在1854到1860年间在法国，德国，瑞士的各种科学出版物中有提到.

前面基尔霍夫和本生研究的是连续光谱，从David Alter开始发现了离散的，线状原子光谱.

当电流通过含有氢气的低压管时，电压在5000 V左右时，玻璃管内会放电发光，发出蓝色的光.将光线通过狭缝后射到三棱镜上，就会在黑色的墙壁上看到4条狭小的亮线，

不同的元素有不同的谱线，对于氢原子，它只有一个质子和一个电子，光谱线较简单.

氢的发射光谱

但是对于原子系数为26的铁元素，在可见光区就有很多非常复杂的发射谱线.

铁的发射谱线

上面两张图是在可见光区的谱线，对某些元素，有很多强度很大的谱线在紫外线区，这些谱线不能看到它们的颜色，但是可以从它们的感光相片上看到.

谱线的强度与元素在样品中的多少有关，多种元素放在样品中时，可区分的不同波长的谱线对应不同元素，这些谱线必须是看起来分离的，以使我们鉴别不同元素以及确定它们在样品中的量，通常只在很多谱线中选择一条来决定特定元素在样品中的比例.要区分不同元素，不是看分离的，线状的原子光谱，而是看连续谱.

1858年埃格斯特朗Ångström接替阿道夫•斐迪南•斯世博格（Adolph Ferdinand Svanberg），成为乌普萨拉大学物理系主任.他最重要的研究工作主要是在热传导和光谱学.埃格斯特朗的光学研究成果主要是在他于1853年于瑞典皇家科学院演讲的《Optiska Undersökningar》.埃格斯特朗指出电火花会产生两个重叠的光谱，其中一个光谱来自金属电极，另一个光谱则来自电火花通过的气体；并且他根据莱昂哈德•欧拉的共振理论提出炽热气体辐射的明亮光线的折射率与这种气体冷却时吸收的光线的折射率是一样的（热气体发出的光线的波长与冷却时吸收的光线的波长相同），这比基尔霍夫在光谱学上的发现早.埃格斯特朗被认为是其中一位光谱学的奠基者.