Spectacle d'été coloré
2002/07/01 Mendiburu, Joana - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria
Les couleurs vives que produisent les feux d'artifice, le bruit et le spectacle sont pour beaucoup l'un des principaux représentants de la fête. Mais les spectacles aveuglent aussi, le spectateur n'est pas au courant de l'infrastructure du spectacle et dans le cas des fusées se produit ainsi: derrière ces lumières et explosions il ya une structure simple et des mélanges précis.
Utilisations tout au long de l'histoire
La fusée est d'origine chinoise. La poudre noire ou au moins la poudre à canon a été utilisé pour la première fois en elle, VIII. et IX. autour des siècles. En Europe, XIII-XIV. Il est apparu vers le XXe siècle.
Pendant le Moyen Age, pendant la guerre, ils n'ont pas été utilisés pour brûler, mais pour effrayer les chevaux. Pour augmenter cet effet, le XVI. À la fin du XXe siècle, les fusées étaient remplies de pétards et de grenades, idée qui fut ensuite écartée. En outre, en raison de la difficulté de déterminer la direction des fusées, ils ont été complètement écartés pendant une longue période. Cependant, il semble qu'ils ont été largement utilisés pendant la Première Guerre mondiale et, comme cela est arrivé avec d'autres matériaux et technologies, sont aujourd'hui principalement utilisés pour les célébrations, l'excuse pour développer des fusées a été la guerre.
Structure des feux d'artifice
La plupart des feux d'artifice n'ont que deux compartiments. L'inférieur, qui est en contact avec la mèche, est rempli de poudre, et dans le second sont les éléments qui vont créer le spectacle en exploitant. Les feux d'artifice avec plus de compartiments se succèdent avec plus d'une explosion.
La poudre, brûlée, sécrète une grande quantité de gaz et déplace la fusée jusqu'à la hauteur où elle explose. Le gaz sort des trous préparés pour cela, ce qui rend la fusée se déplacer. La poudre ne s'étend pas beaucoup, n'est pas très toxique et est très stable dans les zones sans humidité, c'est pourquoi il est utilisé tellement.
Une fois incendiés, afin d'éviter qu'ils ne heurtent la cloche de l'église, les fusées de retenue en direction droite portent un bâton.
Dès que la poudre brûle, la fusée part à pleine vitesse dans le ciel jusqu'à ce qu'elle explose brusquement. Alors, pour le plaisir des plus petits et plus grands de la maison, le ciel est orné de couleurs vives et toutes sortes de formes. Dans certains cas, il y a une luminosité brillante et un bruit élevé. Voici les caractéristiques des feux d'artifice : luminosité, couleur, forme et bruit.
Illuminer le ciel
Les feux d'artifice produisent la lumière par deux phénomènes, mais dans les deux cas des réactions redox se produisent. C'est-à-dire, un oxydant oxyde à un autre composé. Ces réactions nécessitent de l'oxygène, mais dans le cas des feux d'artifice ils ne consomment pas d'oxygène de l'air. Les oxydants utilisés sont généralement des sels métalliques riches en oxygène comme les nitrates, les chlorates et les perchlorates.
Les phénomènes générateurs de lumière sont l'incandescence et l'émission atomique. L'incandescence est tout simplement la propriété de la matière d'émettre de la lumière par des températures élevées. Cependant, il est intéressant de mentionner un petit détail: la lumière émise est proportionnelle à la température, c'est-à-dire le granulé. Par conséquent, avec une légère augmentation de la température, vous obtenez beaucoup plus de lumière.
C'est le cas du magnésium. Les particules d'oxyde métallique générées dans l'oxydation du combustible s'élèvent à des températures supérieures à 3000 °C, générant une luminosité suffisante pour éblouir l'incandescence.
Cependant, les producteurs sont basés sur l'émission atomique pour obtenir la couleur vive des feux d'artifice actuels. Derrière ce nom technique il y a un événement relativement simple, à la base duquel se trouvent les électrons.
Les électrons se trouvent autour du noyau de l'atome, ordonnés de façon échelonnée en fonction de leur énergie. Lorsqu'il absorbe l'énergie d'une source d'énergie externe, auquel cas la chaleur est la source d'énergie, elle saute au niveau d'énergie suivant. Pour passer d'un niveau à l'autre, comme si les escaliers montaient, les électrons ont besoin d'énergie et ne peuvent pas rester à mi-chemin de deux marches. Cependant, le nouveau niveau énergétique n'est normalement pas stable et l'électron reviendra rapidement au niveau initial d'énergie. Mais dans tout cela, où est la lumière?
Lorsque l'électron descend au niveau de base de l'énergie, il libère comme lumière cette différence d'énergie. Selon l'atome, la différence entre les niveaux énergétiques sera plus ou moins élevée, de sorte que les électrons ne libéreront pas la même quantité d'énergie.
La lumière convertie en couleur
Mais le but des feux d'artifice n'est pas d'éclairer le ciel, mais de séduire le spectateur, et pour cela ils doivent décorer le ciel avec des couleurs vives. Mais y a-t-il un rapport entre la lumière et les couleurs ? Et comment les couleurs sont-elles créées ?
Les couleurs sont des sensations que produit la lumière et donc pour savoir comment les couleurs se produisent, il faut d'abord savoir ce qu'est la lumière
La lumière est une onde électromagnétique définie en fonction de deux paramètres: fréquence et longueur d'onde. En comparaison avec les vagues qui explosent sur la plage, la fréquence serait le nombre de vagues qui arrivent dans un temps limité et la distance d'onde entre une vague et la suivante. Plus l'énergie est élevée, plus la longueur d'onde de la lumière est faible.
L'œil humain ne voit pas toutes les longueurs d'onde, il ne voit qu'entre 400 et 800 nm environ et chaque longueur correspond à une couleur. L'ubela est la couleur de plus petite longueur d'onde que peut voir l'œil humain (380 nm) et le rouge le plus long d'onde (780 nm). Les ondes entre ces longueurs correspondent au bleu, vert, jaune et orange. Le blanc est obtenu en émettant des ondes de longueur différente au même moment.
Selon les composants utilisés pour la fabrication du feu artificiel, des ondes de différentes longueurs seront obtenues. Par exemple, si vous voulez faire du feu artificiel vert, le baryum sera utilisé. En particulier, au moment de l'explosion, un chlorure de baryum (BaCl 2), composé produisant des ondes d'une longueur d'environ 500-530 nm, correspondant au vert, doit être généré.
C'est plus facile que de l'obtenir ! C'est parce que, en cas d'excès d'oxygène, au lieu de former du chlorure de baryum, l'oxyde de baryum (BaO) produira des ondes de 480-600 nm. Ces longueurs d'onde donnent des couleurs du bleu au vert à l'orange. Ces couleurs peuvent être très belles, mais ils sont loin du vert que vous vouliez obtenir au début.
Les atomes de sodium sont ceux qui génèrent l'une des ondes les plus longues par émission atomique. Chauffé à plus de 1800 °C, ces atomes créent une couleur jaune-orange intense. La vitalité de cette couleur couvre les autres couleurs qui peuvent se produire au même moment.
Pour obtenir les couleurs avec précision, il est nécessaire d'utiliser les composants de chacun d'eux, mais il faut aussi très bien contrôler les réactions redox pour éviter la formation de molécules indésirables.
Perdant dans les formes…
En plus des couleurs, les spectateurs sont fascinés par les formes: éboulements d'eau, palmiers, comètes, serpentins… Selon les ingrédients et la structure, ils peuvent se former de toutes les formes. Mais ils sont tous basés sur le principe que les feux d'artifice ont besoin d'une énergie maximale dans le moins d'espace possible.
Une des formes les plus connues est celle de la paume qui ferme les séances de feux d'artifice. Le palmier a des sachets remplis d’un mélange pyrotechnique appelé ‘étoile’. Selon l'emplacement de ces sacs, différentes formes seront créées.
Il y a aussi des feux d'artifice de grande variété. Lorsque chaque compartiment est exploité, un dispositif déclenche un retard qui déclenche le compartiment suivant. Cela permet à une seule fusée de produire plus d'une explosion.
Par ailleurs, la durée des étincelles varie en fonction de la taille des particules du feu artificiel. Si vous voulez que la lumière soit maintenue pendant une longue période, il suffit d'utiliser de grandes particules, qui resteront plus longtemps chaudes et la combustion avancera avec l'oxygène de l'air.
Si quelqu'un croyait que les couleurs et les formes des feux d'artifice sont obtenus par hasard, il sera désormais clair que dans le foie il ya des phénomènes de combustion et d'émission de lumière, des composants et des structures bien travaillés.
Une fois connues les parties cachées des feux d'artifice, il vous reste à regarder le ciel et profiter du spectacle qu'ils offrent.
potassium Chlorate de potassium
KNO 3 KCIO 3
Azula420-460 nmCuivre Zinc
Chlorure de
cuivre(I)
Sulfate de
cuivre(II) 210CuSO 4 ZnVerdea520-560
Bnitrate de
chlorure Bario
Donc (NO 3 ) 2
BaCI 2
Ba(CIO 3 ) 2
de sodium Nitrate de sodium
Na 2 C 2 O 4 Na 2 O
NaNO 3 Aubépine de magnésium 600-620 nmCalcium Nitrate de calcium Ca(NO
3 ) 2 Rojiblanco
680-780 nmNitrate
d'aluminium
extrudé
Nitrate
Point noir des feux d'artifice Les feux d'artifice peuvent être spectaculaires, mais malheureusement ils sont également responsables de la pollution que l'œil humain ne voit pas. En fait, une étude menée à Delhi (Inde) l'automne dernier a montré que les feux d'artifice sont l'un des facteurs de l'effet de serre (O 3). L'ozone est un polluant secondaire, c'est-à-dire qu'il n'est pas émis directement dans l'atmosphère. Elle se produit lorsque les oxydes d'azote et les composés organiques volatils réagissent sous le rayonnement solaire. Mais, comme déjà indiqué, il peut également être dû à des feux d'artifice. Les feux d'artifice utilisent des sels métalliques riches en oxygène tels que perchlorates, strontium, nitrates et chlorates. Une grande partie de la lumière produite lors de la combustion de ces sels a une longueur d'onde inférieure à 240 nm (même si l'œil humain ne le voit pas) et l'énergie radioactive de ces émissions est suffisante pour dissocier les molécules d'oxygène atmosphériques et former des atomes d'oxygène. Ensuite, les molécules d'oxygène sont liées aux atomes d'oxygène nouvellement formés et l'ozone est formée. |
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