【物理科普】烟花里的那些颜色，是谁给“画”上去的？

烟花之所以能绽放五颜六色的样子，主要是因为“焰色”反应。在烟花制作过程当中，制作人员会定量地加入一些金属发光剂和发色剂。

金属发光剂主要是铝粉和镁粉，它们在氧气中充分燃烧时就会发出耀眼的白光。而发色剂主要是一些金属化合物，金属化合物中的金属在高温条件下发生电子跃迁，就会产生不同颜色的光芒。 

焰色反应，从左到右分别是高锰酸钾的焰色反应，硫酸铜的焰色反应和氯化钠的焰色反应。

焰色反应是什么？焰色反应也称作焰色测试及焰色试验。是某些金属，或是它们具有挥发性质的化合物在无色火焰中燃烧时，使火焰呈现出特殊颜色的反应。焰色反应的原理是每种化学元素所含有的“身份证”——特征光谱。

由于钠、锶等元素的光谱中某些可见区谱线占据了主导地位，所以它的焰色反应极其明显，有色烟花通常会使用这些金属元素。

说到这里很多人都会觉得这是种化学反应，事实却是：焰色反应属于物理变化。因为它并无新的物质生成，主要是物质内部的电子能级改变所产生的变化，并不涉及化学性质和其本身物质结构的改变。

不同类别的金属化合物在空气中燃烧时会产生不同的颜色，所以我们常常会使用燃烧后产生的颜色，来辨别是哪种金属化合物。

举例几种常见的颜色：钠元素燃烧时所产生的焰色反应是黄色的，铜元素是绿色的，而钾元素则通常呈现浅紫色，但由于钾元素中通常会掺杂些钠元素，所以我们经常会使用蓝色钴玻璃观察。 

制作烟花的人会将这些物质进行巧妙的排序，来决定燃烧的先后次序，我们看到五彩缤纷、绚烂十足的烟花，其实是“电子”在跳舞。

火药的药剂在空间中爆炸时会产生大量的气体，有些气体从喷孔缝隙穿梭可以发出动听的笛声和哨声。有的气体爆炸能力强一些，可以直接炸碎容器产生爆破声和“余震”的嗡嗡声。

通俗来说，烟花的声音效果产生类似于管乐的原理，不同的乐器能在气流下发出不尽相同的音色。