在电视剧《三十而已》 中,许幻山耗费心血终于研制出了他心目中绚丽的蓝色烟花。回忆一下,你曾在烟花中看到过哪些色彩和效果?红色、绿色、黄色以及银白色的闪光,这大概是其中最常见的几种。那么,蓝色呢?似乎没什么印象?
图丨电视剧《三十而已》
在烟花中,蓝色确实是种特别的存在。直到今天,色泽纯正的蓝色烟花仍然是烟火秀中的卖点。
为什么蓝色烟花如此少见?
首先我们要了解下烟花是如何“上色”的。烟花能呈现各种色彩,并不是真的加入了我们画画用的颜料,而是加入了不同的金属化合物,产生了一种叫“焰色反应”的物理变化。焰色反应,就是金属的原子或者离子在火焰中呈现不同颜色的现象。
从左到右依次是钡、锶、锂、钠、铜、钾的焰色反应(图源:Fine Art America)
当将金属元素置入火焰中时,金属的外层电子会吸收火焰能量发生“跃迁”——即本来拥有稳定轨道的电子会到达一个具有更高能量的轨道上。这就好比棒球运动中的击球手挥棒击球,让本来径直飞向自己的棒球飞向更高更远的地方。
不过,跃迁后的电子并不稳定,它们会马上回到曾经较低的能量状态。这就好比棒球无论飞到多高,最后还是会掉落到地面上一样。这个过程同样称为跃迁,只不过跃迁方向是从高能量轨道回到低能量轨道。此时,电子会将原本吸收的能量以电磁波的形式释放出来。
不同元素原子中的电子在跃迁时会释放出特定波长的电磁波,这个波长与具体的元素种类有关,是原子的特征属性。不少金属原子的电子在跃迁时释放的电磁波正好位于可见光波段,因此人们可以清楚地看到五彩缤纷的颜色,这就是焰色反应得名的由来。
每种元素的光谱都有一些特征谱线,释放出特征的颜色而使火焰着色,根据焰色可以判断某种元素的存在。如焰色呈现洋红色则一般含有锶元素,焰色呈现绿色则含有铜元素,焰色呈现黄色则含有钠元素,焰色呈现紫色(透过蓝色钴玻璃)则含有钾元素等。
戳图 ↓ ↓
GJ”“UU”……这些烟花图案都是怎么打出来的?
除了蓝色烟花的制造难题,电视剧中还出现了“拼字烟花”。有厂家为了给剧中人物应援,在现实中也打出了女主姓名缩写图案的烟花。
左侧为剧中出现的烟花,右侧为现实中的烟花,都属于拼字烟花(图源:微博)
那么,这些拼字烟花,还有我们日常观看到的图案烟花,是如何打出来的呢?
这就不得不提到大型烟花要使用的烟花弹了。
烟花弹是烟花的一种,它的核心部分是焰火剂,也就是燃烧时产生各种颜色火焰的药剂。焰火剂的主要成分包括:氧化剂、可燃物、发色剂和粘合剂。它的工作原理是氧化剂在可燃物的作用下受热分解,释放出的氧气再供可燃物进一步燃烧产生高温,从而促使(金属)发色剂发生焰色反应,粘合剂则起到将各种成分粘结成整体的作用。
发色剂通常由能够呈现焰色反应的各种金属盐类构成。如果仅仅需要耀眼的白光,还可以加入以镁粉和铝粉为代表的光辉剂。普通烟花燃烧时的温度在2000摄氏度左右,但加入光辉剂后,燃烧温度能达到3000摄氏度,可以呈现异常明亮的白炽光芒。
烟花弹通常是球形或者环形构造,制成球状的焰火剂位于球或环的外周部分,中心处是用来起爆的火药,起爆火药直接连接着引信。将烟花弹装入发射管时,其实管内已经有了一定量的发射火药,发射火药的作用是将烟花弹发射到空中。
发射火药点火的同时,引信也同时被引燃。等到烟花弹正好升到了预定的高度,引信也燃烧到了烟花弹内部,之后起爆火药发生爆炸,焰火剂中的可燃成分随之被引燃。