花火は、加熱するとエネルギーを放出する金属塩でできているため、とても明るくカラフルです。エネルギーは光の形で放出され、花火のさまざまな要素によってさまざまな色が生成されます。
大切な毎年恒例のお祭りであろうと、裏庭でのカジュアルなお祝いであろうと、科学的に花火として知られている花火は、あらゆる種類の素晴らしい形や色で空を照らすことにより、イベントをより思い出深いものにするのに役立ちます.しかし、畏敬の念を起こさせる空に打ち上げられる花火を眺めながら、なぜこんなにカラフルで幻想的に見えるのか疑問に思ったことはありませんか?
花火は、一般的に 3 つの形式のエネルギー放出で構成されています。光と音と熱。このような大きな音や閃光を生み出すのは、このエネルギーの急速な放出です。では、花火の打ち上げに伴うこれら 3 つの現象について、もう少し詳しく説明しましょう。
そんなことありませんか?
ラウドブームの理由
花火が打ち上げられたときによく聞こえるブームは、過剰なエネルギーが瞬間的に空気中に放出され、音速よりも速く膨張することによって発生します。この急速な放出は衝撃波を生み出します。そのため、爆竹の定番となっている大きなブームが聞こえます。空を飛ぶ航空機の大きなブームなど、何かが音速よりも速く移動すると、多くの興味深いことが起こります。
きらめく光と熱
花火が非常に人気がある理由の多くは、空に明るくカラフルな火花を放つことです。それでは、一見「技術的ではない」物質がどのようにして空全体に美しい色のスペクトルを投影するのかを調べてみましょう.
花火の光は、塩が加熱された結果です。おそらくあなたが次に何を考えているか推測できます:塩は花火の色と何の関係がありますか?
まず第一に、これらの塩は、あなたが食べる食品に入れるのと同じ種類の NaCl ではありません。いいえ、加熱するとこれらの色を生成できる特定の種類の特別な塩について話している.花火に使用される最も一般的な金属塩は、塩化カルシウムまたは硝酸ナトリウムです。
エネルギーの獲得と放出
花火にはこれらの金属塩が含まれています。これは、外部要因 (マッチで花火に火をつける) からエネルギーを集めることができるためです。これらの塩の原子はエネルギーを獲得し、その結果、最も低いエネルギー状態 (基底状態) の電子が非常に急速に再配置されます。土の山にバケツの水を投げると想像してください。物事はほとんどすぐに再配置され始めます!花火も同じです！
これらの電子がエネルギーを得ると、より高いエネルギーの状態 (「励起状態」とも呼ばれます。これは文字通りの説明です) に移行します。これらの電子は永遠にその状態にとどまることが意図されていないため、すぐに元の状態、つまり基底状態に戻ります。ただし、基底状態に戻るとエネルギーを放出します。この特定のエネルギーは、可視光のスペクトルに入ります。素晴らしい色がすべて見えます!
異なるエネルギー =異なる色
状態遷移中に放出されるエネルギーは、花火が爆発したときに見える色になります。このエネルギーは、爆竹を構成する要素に依存します。たとえば、ナトリウム塩は約 200 kJ/mol のエネルギーを放出し、黄色を発します。同様に、ストロンチウム塩とリチウム塩は赤色を発し、カルシウム塩はオレンジ色を発し、バリウム化合物は緑色を発し、銅化合物はさまざまな色合いの青色 (生成するのが最も難しい色の 1 つ) を発します。
取り扱いには注意してください!
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爆竹のさまざまな色が私たちの目に見えるのと同じくらい素晴らしいですが (一部の人にとっては爆竹にブームだけが必要ですが)、爆竹は細心の注意を払って取り扱う必要があります。特にお祝いの時期には、花火を扱っている間に人がけがをしたり、極端な場合には死亡することさえある無数の事件が発生します
文化祭を好きなだけ祝いましょう。ただし、実際に危険な爆発物を扱っていることを決して忘れないでください。花火は科学とエネルギーの産物です。彼らはあなたの安全に気を配っていないので、花火を間近で見たいと思っても、あなた自身の健康を最優先する必要があります!
