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你看到的绚烂烟花,其实是“电子”在跳舞

科技 5个月前 社科兔
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  每逢佳节或是盛大活动来临之际,各地经常会施放烟花增加气氛

  当五颜六色的烟花于漆黑的夜幕之中绽放,伴随“嘭”的一声巨响,烟花凌空而起,顷刻间,红的、黄的、紫的、蓝的各种颜色的烟花纵横交错,宛若流星陨落。

你看到的绚烂烟花,其实是“电子”在跳舞

  在感到喜悦幸福之际,我们可曾想到过,这些缤纷的颜色是如何形成的呢?

  烟花的结构

  烟花,又称烟火、焰火。在火药发明之后就有烟花了,所以也可称得上是中国古代四大发明之一。

  烟花和鞭炮的结构很相似,都是用黑火药做药引,火药的药剂在空间爆炸的时候会把烟花送上高空之中,当火药在高空中燃烧、爆炸,就形成了烟花。

你看到的绚烂烟花,其实是“电子”在跳舞

  烟花的效果

  烟花之所以能绽放五颜六色的样子,主要是因为“焰色”反应。在烟花制作过程当中,制作人员会定量的加入一些金属发光剂和发色剂。

  金属发光剂主要是铝粉和镁粉,它们在氧气中充分燃烧时就会发出耀眼的白光。而发色剂主要是一些金属化合物,金属化合物中的金属和氧离子结合发生剧烈的反应,就会产生不同颜色的光芒。

  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。

  在清楚了烟花的颜色后,让我们来继续深入了解烟花声音效果。

  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。

  大气无形杀手: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。

  1990年,辽宁省丹东市春节前夕烟花爆竹齐鸣,据环保站人员检测,这些气体的危害相当于一起重大污染事故。随着时代的发展和科技的进步,越来越多的人开始关心环保问题,于是电子烟花由此诞生了。

  电子烟花不采用黑火药和药引,利用内部的电子元器件,通过灯光反射带、彩屑来产生传统烟花爆炸后的绚烂多彩。例如河北就举办了一场电子烟花展,展览结束后不仅没有产生过多火药燃烧后的刺鼻气味,更没有传统烟花燃放后所产生的垃圾。电子烟花还可回收利用,可谓既环保又美观。

  但相较于传统烟花,由于电子烟花是最新研发出来的,市场上并没有大量普及,大众是无法购买的。

你看到的绚烂烟花,其实是“电子”在跳舞

  过去燃放烟花爆竹是为了驱魔辟邪,而现如今,烟花更多意味着噪音和大气污染。烟花虽然绚丽多彩,但我们更应该尽量避免给环境带来过多负担。

你看到的绚烂烟花,其实是“电子”在跳舞

  来源:蝌蚪五线谱

版权声明:社科兔 发表于 2022年3月16日 上午3:30。
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