这些火焰五颜六色蜡烛,是怎么做到的?

每次有人生日,许完愿吹蜡烛都是最激动人心的时刻,几乎每个人都会在这时候留下一张照片,通常情况下,蜡烛的火焰都是橙黄色的,但如果能根据自己的喜好,来定制蜡烛火焰的颜色,是不是更有意义呢?

这并不是天方夜谭,而是有科学依据的。



火焰的颜色其实是金属元素的“焰色反应”

不知道你有没有听过“焰色反应”,焰色反应指的就是“某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应。”


也就是说,想要蜡烛的火焰为五颜六色,那么只要依据焰色反应,在蜡烛中加入相应的金属就能实现。

会出现焰色反应的金属主要出现在元素周期表的左边两列(H、Be、Mg除外),也就是Li、Na、K、Rb、Cs、Ca、Sr、Ba等等,有一句顺口溜是“钾紫钡黄绿,钠黄锂紫红;铷紫钙砖红,铜绿锶洋红”,这些都是比较有名的金属。



为什么会出现焰色反应呢?

焰色反应的原理是原子内部的电子跃迁,这是一个物理反应,而不是化学反应。

火焰加热了金属,金属的原子中因为吸收了热量,开始处于一种不安定的状态,紧接着,这些电子就跑到别的轨道去了,离开了属于自己的轨道,这就是所谓的电子跃迁。


随后,电子会放出自身的热量,来回到原本的轨道,这个时候,这些热量就会变成光能释放出来,也就有了我们肉眼看到的绚丽多彩的眼神。

为何会有这么多种颜色?

不同种类的金属,释放出的光能是不同的。光能的公式为“E = hc / λ

”,在这当中h是定数,c是光速,λ则是波长。

所以,由于光能的的不同,光的波长就不一样,而由于波长的不同,人类看到的颜色也就不同。



比如说,Na的焰色反应,它的电子经过跃迁后,要回到原本的轨道时,放出了波长为570〜590 nm的光,所以人类就看到了黄色的火焰。

身边的焰色反应

焰色反应其实并不陌生,不只是蜡烛,很多地方都运用到了这个神奇的反应。

首先,我们在节日庆典看到的烟花,就是利用了焰色反应,我们才能看到在天空中绽放的绚烂多彩的烟花。


其次,就是当煤气灶上面的锅里溢出东西时,这时候煤气灶的火焰会从蓝色变成黄色,这是因为盐分中的Na发生了焰色反应。

一个小小的原理,就能创造出这么多现象,科学是不是很神奇?