Почему я реже вижу зеленое пламя?

Я только что подумал сегодня, что обычно вижу красное пламя и видел много синего пламени, но не зеленого. Мое наивное предположение об окраске пламени предполагает, что я увижу больше зеленого, поэтому я пытаюсь выяснить, есть ли изъян в моем наивном понимании.

Мое понимание/предположение состояло в том, что цвет огня был из-за жары. Что-то теплое будет производить предполагаемые волны в результате теплового излучения. Если вы нагреете объект достаточно, он станет «раскаленным», потому что его теплота настолько высока, что объект становится более энергичным и в конечном итоге заставляет тепловое излучение также производить волны более высокой энергии из-за того, что электроны возбуждаются до более высоких уровней валентной энергии. оболочка, прежде чем деградировать обратно до своего «нормального» уровня и, таким образом, высвобождать более высокую энергию с большим прыжком обратно в базовое энергетическое состояние.

Я также предположил, что причина того, что огонь обычно красный, заключалась в том, что температура типичных пожаров, которые мы производим, находится на правильной температуре, чтобы излучать свет в красном спектре, а синее пламя, которое мы видим на действительно горячих огнях, является признаком того, что их температура высока. достаточно, чтобы нагретые предметы/воздух излучали тепловое излучение в синем спектре и т. д.

Однако зеленый находится на полпути между красным и синим в световом спектре. Если бы мое наивное предположение было верным, я бы ожидал, что горячее пламя станет зеленым, прежде чем оно станет синим. Однако, хотя голубое пламя не так уж редко для меня, я едва могу припомнить, что видел зеленое пламя, которое, как я думал, требует более низкой температуры и, следовательно, его легче производить.

Я предполагаю, что слишком упростил процесс излучения света, но я пытаюсь понять, в чем моя ошибка. Может ли кто-нибудь лучше объяснить мне, почему зеленое пламя кажется гораздо менее распространенным, если предположить, что сама предпосылка верна.

Насколько мне известно, синий цвет — это не тепловое излучение, а результат флуоресценции термически возбужденных молекул. Кроме того, вы должны принять во внимание, что у вас есть довольно широкое распределение различных длин волн в вашем тепловом излучении, что в конечном итоге приводит к «белому» свету для более высоких температур.
@LLang хм. Я думаю, вы только что ответили на другой вопрос, о котором я только что подумал, почему белый свет появляется раньше синего в горячем пламени. Белый — это когда слишком много разных видимых длин волн, чтобы их можно было различить, синий — это когда большинство длин волн являются ультрафиолетовыми, поэтому остаются единственные длины волн, на которых я действительно могу видеть «более слабую» излучаемую длину пурпурного размытия на нижнем конце кривой колокола длины волны?
@LLang, так это просто то, что я перехожу от красного, когда выводится большая часть света, а красный - это просто «высокий» край световой кривой, к белому, когда создается несколько спектров видимого света, к синему, когда я вижу «низкий». ' конец белкривой, когда производится в основном ультрафиолет? Если это так, я чувствовал себя глупо, потому что, если бы я только что ответил на вопрос о белом огне, я, вероятно, сделал бы остальные выводы самостоятельно; но слишком отвлекся на отсутствие зелени, лол

Ответы (2)

Существует 2 разных вида пламени и, следовательно, механизмов цвета пламени:

  • пламя, содержащее углерод, т. е. сажу. Углерод довольно непрозрачен (он может создавать густой дым) и излучает тепловой спектр абсолютно черного тела. Тогда у вас нет зеленого по той же причине, по которой у вас нет зеленых звезд (хорошо объяснено в Википедии : спектр черного тела большой, а не пиковый, и визуальная система интегрируется так, что «максимум выпуклости в зеленом» рассматривается как белый).
  • "нормальное пламя" (но углерод настолько часто встречается в земном пламени, что часто забывают обо всех остальных элементах :-) ), где цвет обусловлен эмиссионными пиками возбужденных молекул (пламя натрия и т. д.). Тогда у вас может быть зеленое пламя. Например, медный купорос показывает зеленое пламя.
Хороший ответ. Но не могли бы вы вкратце объяснить, почему зеленый цвет не проявляется в спектре черного тела?
отредактировано. вы также можете поискать в Google «зеленую звезду», чтобы узнать больше.
Под «углеродом» вы имеете в виду «углерод»?
да. (извините, я француз :-) ) отредактировано; Спасибо. Кстати, «карбон» с «е» означает что-то (другое) на английском языке?
Обратите внимание, что «желтый» цвет типичного пламени (например, горящего дерева) в основном обусловлен сильной желтой спектральной полосой D натрия , которая часто настолько яркая, что имеет тенденцию заглушать цветовые вклады других веществ. Кроме того, в геологии и химии испытание пламенем иногда используется для идентификации различных относительно чистых минералов и химических веществ по цвету их пламени.
Какой-то парень: вы уверены, что это не в основном пик теплового спектра Планка (тоже очень интенсивный)? источник, пожалуйста?

Зеленый находится примерно в середине видимого спектра. Итак, чтобы увидеть зеленый свет, вам нужна не только энергия на «зеленой» длине волны (около 530 нм), но и относительный недостаток энергии на других (красных и синих) длинах волн (скажем, 630 и 450 нм).

Таким образом, чтобы видеть зеленый цвет, а не желтый или белый, вам нужна энергия в относительно узком диапазоне. (Этого можно добиться, возбуждая в пламени излучатели с относительно узкой полосой пропускания, такие как ионы меди, но обычно не излучение черного тела.

Обычное пламя является излучателем абсолютно черного тела — относительно широкая полоса, поэтому с большей вероятностью будет излучаться белый свет, если оно имеет достаточно высокую температуру (скажем, 6000 К). В этом свете проявляется зеленый цвет, но из-за присутствия красного и синий в аналогичных количествах кажется не зеленым, а белым.

Однако при более низких температурах его пик находится на красном конце спектра или даже далеко в инфракрасном диапазоне. Тогда видимая часть будет казаться желтой (3000 К) (поскольку синяя часть спектра находится значительно ниже кривой излучения) или даже красной (1500 К), поскольку пик является инфракрасным, и только верхний конец кривой пересекает нижний. (красный) конец видимой полосы.

Теоретически излучение черного тела при еще более высоких температурах (с пиком в УФ-диапазоне) будет казаться голубоватым, имея меньшую энергию на красном конце полосы. Однако температуры «голубого пламени» просто не так высоки. Вместо этого нет углеродных частиц, которые могли бы действовать как излучатели черного тела, мы видим что-то другое. Я не уверен, что именно, но я слышал, что у кислорода есть линии излучения в синей области (как у меди в зеленой области), так что это могут быть атомы кислорода, действующие как узкополосные излучатели.