Kirchhoff foreslo at en mer nøyaktig bestemmelse av den kjemiske sammensetningen ville være mulig hvis man analyserte lyset med et spektrometer. Sammen med den samme assistenten som hadde vært med å konstruere bunsenbrenneren, fikk de bygd deres første med et prisme som splittet lyset i linjer og band med forskjellige farger. For nesten alle stoff de plasserte i flammen, opptrådte den gule D-linjen fra natrium. Ofte skyldes det en liten forurensning av det analyserte stoffet. Den hadde fått sitt navn fra den tilsvarende Fraunhoferlinjen i solspektret.