【物理科普】烟花里的那些颜色,是谁给“画”上去的?

【物理科普】烟花里的那些颜色,是谁给“画”上去的?

焰色反应,从左到右分别是高锰酸钾的焰色反应,硫酸铜的焰色反应和氯化钠的焰色反应。

焰色反应是什么? 焰色反应也称作焰色测试及焰色试验。是某些金属,或是它们具有挥发性质的化合物在无色火焰中燃烧时,使火焰呈现出特殊颜色的反应。焰色反应的原理是每种化学元素所含有的“身份证”——特征光谱。

由于钠、锶等元素的光谱中某些可见区谱线占据了主导地位,所以它的焰色反应极其明显,有色烟花通常会使用这些金属元素。

说到这里很多人都会觉得这是种化学反应,事实却是: 焰色反应属于物理变化。因为它并无新的物质生成,主要是物质内部的电子能级改变所产生的变化,并不涉及化学性质和其本身物质结构的改变。

不同类别的金属化合物在空气中燃烧时会产生不同的颜色,所以我们常常会使用燃烧后产生的颜色,来辨别是哪种金属化合物。

举例几种常见的颜色:钠元素燃烧时所产生的焰色反应是黄色的,铜元素是绿色的,而钾元素则通常呈现浅紫色,但由于钾元素中通常会掺杂些钠元素,所以我们经常会使用蓝色钴玻璃观察。

制作烟花的人会将这些物质进行巧妙的排序,来决定燃烧的先后次序,我们看到五彩缤纷、绚烂十足的烟花,其实是“电子”在跳舞。

火药的药剂在空间中爆炸时会产生大量的气体,有些气体从喷孔缝隙穿梭可以发出动听的笛声和哨声。有的气体爆炸能力强一些,可以直接炸碎容器产生爆破声和“余震”的嗡嗡声。

通俗来说,烟花的声音效果产生类似于管乐的原理,不同的乐器能在气流下发出不尽相同的音色。

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大气无形的杀手:烟花

烟花虽美,但在燃放的过程中会释放大量的空气污染物。“酸雨”的主要构成物:二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮等,就是烟花燃放时产生的气体。这些气体不仅会对大气造成危害,更会影响人体的呼吸系统和心血管系统。

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