有1400年歷史的煙花的圖案是怎麼來的?
創作及圖片製作 七君 小王子
High On A Rocky Ledge來自把科學帶回家00:0004:29
煙花是中國的四大發明之一,發明於公元7世紀(唐朝)。在公元10世紀的時候,中國人民就有觀賞煙花的習俗了。在宋朝(公元960-1279年),當時的人們可以在市場上買到各種不同的煙花,那時也有大型煙花表演。
明朝小說《金瓶梅》的某個版本(1628-1643)中繪製的煙花會
公元1240年,阿拉伯人學會了中國的火藥知識。但直到17世紀(清朝),居住在北京的法國耶穌會傳教士湯執中(Pierre Nicolas le Chéron dIncarville)才把中國人製造煙花的技術傳到了西方。
法國耶穌會傳教士湯執中描繪的清朝人放煙花的情景
1749年5月,英國泰晤士河上煙花大會的情景
現代的煙花有心形、笑臉形,甚至土星的形狀。這些形狀受到2個因素影響,一個是效果件(裝著效果葯的容器)的結構,另一個是效果葯(效果亮珠)的排列。
除了圓形效果以外,煙花還有這些常見效果
由於升空類的煙花通常是球形的,所以它們往往以對稱的方式爆炸。在效果件里,按照某種設計圖案把效果葯平鋪一層的話,它們就會按照這個設計圖案爆炸開來。
老式禮花彈的內部
看一看工人們是怎樣製作新式禮花彈的吧
上文提到的煙花的不同圖案,其實和內部的效果葯的排列有這樣的對應關係:
(以上圖片授權轉載自帝都繪)
一些多發煙花還有多個依次爆炸的效果件。每個效果件里,效果葯的顏色和成分常常各不相同。如果以特定順序將它們依次排列並引燃,它們將依次爆炸,並在空中形成特定的圖案和形狀。
德國的工人正在製造煙花
但是,這麼做並不是百發百中的,因此許多煙花表演會同時引燃多個同樣的禮花彈來確保至少有一個圖案按照計劃引爆了。
煙花的科學原理
煙花由三種重要的化學物質構成:氧化劑、粘結劑和金屬燃料。這三種物質被攪拌在一起形成了一種糊劑,然後被塗在組成煙花主體的鐵絲外。
粉末金屬是煙花的必備材料,它既能產生令人炫目的閃爍效果,也能使煙花變得五彩繽紛。
鋁元素、鈦元素和鎂元素都會形成明亮的白色火花;鐵元素則一般會產生橙色噴花。鐵元素和鈦元素結合後會形成鐵鈦合金,這種合金在燃燒時會形成金黃色的火花。
其他不同的金屬鹽會為煙花增添更加絢麗的色彩,它們就是彩色煙花的秘訣。銅鹽會產生藍綠色的火花,鋇鹽是綠色的,鍶鹽則是紅色的。
法國巴黎2013年慶祝國慶時燃放的煙花
不過癮?關注微信公眾號:「把科學帶回家」,有趣的科普一網打盡!
參考資料
howstuffworks, wikipedia,http://www.bowenwang.com.cn/fireworks.htmhttp://www.zhihu.com/question/20770916Gernet J. Daily life in China, on the eve of the Mongol invasion (《蒙元入侵前夜中國的日常生活》), 1250-1276[M]. Stanford University Press, 1962.
推薦閱讀: