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  1. 煙花為何絢麗多彩
    • 來源:科普時報
    • 作者:王佳晨
    • 2022-01-28 14:58

    新華社發 索萬納拉 攝

    節日我們觀看煙花時,在煙花綻放之后,都會聽到“嘣”的一聲,這是因為煙花在空中發生化學反應產生了爆炸。

    以傳統煙花為例,傳統煙花的主要成分是黑火藥,含有硫磺、木炭、硝酸鉀。硝酸鉀分解放出的氧氣,使木炭和硫磺劇烈燃燒,瞬間產生大量的熱和氮氣、二氧化碳等氣體。由于體積急劇膨脹,壓力猛烈增大,于是發生了爆炸。

    隨著科技的進步,現代煙花的成分也各不相同,但一定都包含有氧化劑和可燃物質,可以發生劇烈的燃燒反應。正是產生的爆炸,讓膨脹的氣體四周散發,使氣體膨脹的形狀為球形。這樣的球形無論從各種角度看來,都是美輪美奐、完美無瑕的,再搭配上爆炸時產生的有節奏的聲響,更多了一份協調美、音律美。要說燃放煙花的時候,為什么會呈現出多種多樣的顏色?煙花綻放時是靠金屬灼燒時的現象來產生顏色的,這種現象叫作焰色反應。

    金屬原子中的電子吸收了能量,從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道,又很快躍遷回能量較低的軌道,這時就將多余的能量以光的形式放出,因而能使火焰呈現顏色。由于金屬的原子結構不同,電子躍遷時能量的變化就不相同,就發出不同波長的光。所以為了產生不同顏色的煙花,生產廠家會向煙花中加入不同的金屬或金屬鹽,如添加鉀鹽產生紫色,添加鈉鹽產生黃色等。有些特殊的煙花還會控制火藥的燃放順序和金屬鹽的空間位置,從而呈現出隨時間變換不同顏色或者漸變顏色的煙花。這樣,在空中綻放的煙花顏色各異,還有漸變或變色的多彩,并且還伴隨著耀眼的閃光,可以稱得上是世上最美的景色之一了。

    有了煙花的“綻放”和變色原理,我們就能明白為什么煙火會更加的絢麗多彩了。通過奇妙的物理化學變化,煙花綻放出無數發光的亮點從中心四散開來,不斷變換著色彩,形成一根根光帶,像交錯相織的銀河。這樣的煙花,又有誰會不愛呢?

    煙花的歷史非常久遠,最早的記載可以追溯到唐朝,據說與一個名叫李畋的唐代道士有關?!懂惵勪洝酚涊d,李畋“鄰人仲叟為山魎所祟,畋命旦夕于庭中用竹箸火爆之,鬼乃驚遁。至曉,寂然安貼”。從中可以看出在唐代就已經有人制作爆竹以驅鬼辟邪。

    無論是古代還是近現代,我們都能從當時的詩詞中發現煙花的影子。宋代辛棄疾在《青玉案·元夕》中寫道:“東風夜放花千樹。更吹落、星如雨。寶馬雕車香滿路。鳳簫聲動,玉壺光轉,一夜魚龍舞?!弊髡甙褵熁鸨茸骰?、星雨,充滿了豐富的想象。燃放的煙火,先沖上云霄,而后自空中而落,好似隕星雨。詩中的“寶”也,“雕”也“鳳”也,“玉”也,種種麗字,只是為了給那燈宵的氣氛來傳神來寫境,不愧能成為千古名篇,永世傳唱。

    到了近現代,描寫煙花的詩詞依然流行?!盎饦溷y花不夜天,弟兄姐妹舞翩躚,歌聲唱徹月兒圓。不是一人能領導,那容百族共駢闐,良宵盛會喜空前?!边@是柳亞子先生應毛主席之托,在元宵之夜觀看煙花時有感而作的《浣溪沙》。在詩中,作者將煙花比作為火樹銀花,形象地描述了煙花在高空中綻放時呈現的各種形態。在元宵之時,煙花作為一個意象,寄托了詩人自己的喜悅情感,也能看到滿天繁星的熱鬧非凡。

    煙花在空中會發生多種復雜的反應,既有可燃物質在氧化劑中劇烈燃燒發生爆炸的化學反應,也有金屬焰色反應的物理變化。煙花之下,祝福每個人都幸??鞓?,也愿我們心中的煙花永不熄滅。

    (作者系中南大學機械2001班學生 指導教師:徐海)

     


    責任編輯:于翔
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