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火焰为什么通常是橙色的?

火焰为什么通常是橙色的?

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2016-10-04

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    人们见过不同颜色的火焰:在壁炉里的 燃烧柴火有黄色、橙色、红色、白色和蓝色的 火焰。火焰的颜色取决于两个因素:火的温 度和燃烧的是什么物质。为了弄清温度与颜色的关系,先来看看 电炉吧。
  通电之前,电炉上的线圈是冷的,黑 色的。现在假设人要烧汤,打开电炉,线圈就 开始变热,慢慢地变成暗红色。  随着线圈温度越来越高,它也变得越来越红。最后,当达 到最高温度时,线圈变成了明亮的橙红色。
  当然,电炉本身并没有燃烧,也不是线圈 着火了,它们只是越来越热。如果它们的温 度能加热到更高,它们的颜色变化就可能更 显著,它们会变成黄色,然后白色,再就是蓝色,而不是保持橙红色不变。  蓝色实际上表 明温度最高。
  火焰颜色包含的原理与上述差不多,举 蜡烛的火焰为例,蜡烛在燃烧过程中,火焰就 有几种颜色。燃烧的过程需要氧气,如果在火焰上罩 上一个小罐子,火焰就会因为缺氧而熄灭。 因此蜡烛燃烧时,火焰内部靠近底部的位置 由于氧气少,颜色就比较暗。
  而火焰外层靠近顶端的位置氧气就比较充足,因此这里的 火势旺盛,颜色也最亮。  随着燃烧的烛芯越 来越短,蜡融化,微粒四溅,并有微小的碳粒飞扬,这些物质都被烧成很小的碳的碎屑,然 后随着火焰飞起来,这些碳粒很热,热到可以 发光,就跟电炉上的线圈变红是一个道理。
  事实上,这些碳粒的温度比电炉上的线 圈还高,所以它们不是发红色光,而是发出黄 光。  这也是蜡烛火焰大部分是黄色的原因。 而靠近烛芯的位置,火焰是蓝色的,因为这里的温度更高。
  在壁炉里的火焰或是篝火上,人们可以 看到更多颜色。柴火的温度比蜡烛火焰低, 所以它看起来更偏橙色一些。但是之所以人 们能看到黄色,是因为其中有些碳粒,它们温度很高,会呈现出黄色。  烟囱里的黑烟,就是 那些碳粒冷却之后的样子。
  燃烧的木柴里的某些化学成分也会产生 不同的颜色。比如火中会合有一些钠(这是 人们每天吃的食盐的组成部分),其在加热 时,会发出明亮的黄光。火焰里也可能会有钙(大家都知道牛奶里有丰富的钙),钙在加 热时会放出深红色的光。
    另外,如果火中有 磷的话,就会有绿光。这些元素都可能存在 于燃烧的木柴或是其他燃烧的物质中,所以柴火的颜色种类就更多了。最后,所有这些颜色混合起来还可以形 成白光,就好像彩虹的七色光混合起来就能 变成白光一样。
  

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