Mum kırmızı, ateş mavi, alev ne renk?
Başka bir bahar geliyordu.Aile yeniden bir araya geldiğinde, ancak salgın konusunda endişelendiğinde, editör eve pencere ızgaraları, bahar beyitleri ve müreffeh küçük bir şanslı çanta koydu. Yeni yılın güvenli ve sağlam olmasını dilerim. Sorunsuz. Bu öğelerin ortak bir özelliği, yani kırmızıdır.
Kırmızı şenlikli bir renktir.Pozitif kırmızı mercan kırmızı fasulye ezmesi, greyfurt kırmızısı veya kiraz kırmızısı olsun herkesin sevdiği renktir.Ayrıca kırmızıyı ateşle ilişkilendiririz.Örneğin, deyim kırmızıdır. Öyleyse ateş kırmızı olmalı mı?
Mumların yanmasını dikkatle gözlemleyen arkadaşların bunun böyle olmadığını bilmesi gerektiğine inanıyorum.Alevlerin renkleri çeşitli, alevin farklı alanlarında farklı renkler olacaktır.
Yanıcı buzla yanan açık mavi alevler (Kaynak: kknews.cc)
Yanan bir mumun turuncu alevi (Kaynak: sc.chinaz.com)
Ateşin rengini incelemek için önce bilmemiz gerekiyor, renk nedir? Hala anlamanız gerekiyor, ateş nedir?
renk
Newton'un prizma deneyi, spektroskopide bir emsal oluşturdu (kaynak: cjl.opticsjournal.net)
Gözlerimiz bir nesnenin yansıttığı ışığı aldığında nesneyi görürüz. Ve ışık, elektromanyetik bir dalgadır, görünür ışık aralığında, farklı dalga boylarına karşılık gelir, farklı renkleri görebiliriz. Örneğin dalga boyu 620 ile 750 nanometre arasında olduğunda kırmızı ışık göreceğiz.
Görünür ışık tayfı (Kaynak: Wikipedia)
Görünür ışık spektrumundan kırmızı ışığın daha uzun bir dalga boyuna ve daha düşük bir frekansa sahip olduğu ve bir fotonun enerjisinin frekansla belirlendiği ve frekansla orantılı olduğu görülmektedir Orantılılık katsayısı Planck sabitidir, bu nedenle kırmızı ışığa karşılık gelen enerji daha düşüktür. Mavi ışık daha yüksek enerjiye karşılık gelir. Bu bizim sağduyumuzdan farklı.Genel olarak kırmızının ısıyı veya tehlikeyi temsil ettiğini düşünüyoruz, ancak spektroskopide nispeten düşük enerjiyi temsil ediyor. Mavi bize soğukluk hissi verir, ancak spektroskopide tam tersi, kırmızı ve sarıdan daha yüksek enerjiyi temsil eder.
Ancak dikkat etmemiz gereken şey, nesnenin doğrudan yaydığı ışık olmadığı sürece nesnenin enerjisini ve sıcaklığını rengine göre yargılayamayacağımızdır. Örneğin, kırmızı ışığı dağınık bir şekilde yansıtan bir nesne, mavi ışığı dağınık bir şekilde yansıtan bir nesneden daha soğuk olduğu anlamına gelmez Bunu doğrulamak için, yalnızca kırmızı giysilerinize ve mavi giysilerinize (yansıyan ışık) dokunmanız gerekir. Bu nedenle, bir nesnenin sıcaklığını değerlendirmek için kızılötesi radyasyonu kullanabiliriz (kızılötesi termometre bu prensiptir), ancak kumaşın sıcaklığını gördüğümüz kumaşın rengine göre yargılayamayız.
Aslında, nesnenin kendisinin yaydığı ışığa ek olarak, gördüğümüz nesnenin rengini belirleyen, nesnenin yapısıdır. İlki, sodyum sarı lamba ile anlaşılabilir.Sodyum atomlarının geçişinden dolayı, enerji seviyesi farkı, 589.6nm ve 589nm'lik iki dalga boyunun enerjisine karşılık gelir.Bu nedenle, sodyum sarı lamba sarı ışık yayar.Uzaktan görebiliriz Sodyum sarısı ışığı sarı bir toptur. İkinci durum doğada yaygındır. Örneğin, gördüğümüz kıyafetlerin ve mobilyaların renklerinin tümü, yüzey yapılarının yalnızca karşılık gelen dalga boyunun ışığını dağınık bir şekilde yansıtabilmesinden kaynaklanıyor.Başka bir örnek mavi gökyüzü.Bunun nedeni, Rayleigh saçılmasının, kısa dalga boylarını güçlü bir şekilde saçması, dolayısıyla gökyüzü önyargılıdır. Mavi; tavus kuşu tüylerinin rengi gibi fotonik kristaller vardır Yakınlaştırıldığında belli bir renk pigmenti içerdiği için değil, periyodik dizilimi sadece belirli bir renkteki ışığın geçmesine izin verdiği için olur. Bu nedenle yapı, nesnenin rengini belirler.
Tavus kuşu tüylerinin mikroskobik görüntüsü (Kaynak: sohu.com)
Gördüğümüz alev (ateşin görünen kısmı) yakılarak üretilir. Yanma, ışık ve ısı üretmek için nesnelerin hızlı oksidasyon sürecidir, özü bir oksidasyon-indirgeme reaksiyonudur. Geniş anlamda, herhangi bir ışıma, ısı oluşumu ve şiddetli oksidasyon-indirgeme reaksiyonu yanma olarak adlandırılabilir.
Yanma, yanıcıların, yanmayı destekleyen malzemelerin ve tutuşma noktasına ulaşmak için sıcaklığın bir arada bulunmasını gerektirir. Enerjiyi serbest bırakmak için bir reaksiyon olarak, yanma ile açığa çıkan enerji, yangının rengini belirler.
Bir mumun yanmasını özel bir örnek olarak ele alalım, mum yandığında çakmak veya kibritin uyguladığı ısı mumun içindeki yakıt moleküllerinin ısıl hareketini hızlandırır, yani tutuşma noktasına ulaşır Bu durumda havadaki oksijen ile kolayca etkileşime girebilirler. Ekzotermik reaksiyon, ekzotermik reaksiyon, ısı ve ışık dahil olmak üzere çok fazla enerji açığa çıkarır, böylece daha fazla yakıt tutuşma noktasına ulaşır ve daha yoğun yanar, böylece sabit bir alevi korur.
Mumların yakılması (Kaynak: Wikipedia)
Yapının nesnenin rengi üzerindeki etkisinin önceki analizini görmezden gelirsek, mum alevi sıcaklığı ne kadar yüksekse, o kadar mavimsi ve sıcaklık ne kadar düşükse, rengin o kadar kırmızı olduğunu düşünebiliriz. Mumun yanmasını gözlemlediğimizde, alanın çoğunun turuncu olduğunu ve alt kenarda az miktarda mavi kenar olduğunu göreceğiz. Ama aslında mum alevi üzerindeki turuncu kısmın sıcaklığı mavi kenarın sıcaklığından daha yüksek, neden?
Aslında, mum çok miktarda karbon içerdiğinden yanma işlemi sırasında karbon elementi tamamen yanmaz.Alevde yüzen çok sayıda karbon parçacığı vardır.Bu karbon parçacıkları aşırı derecede yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılır, ancak yeterli oksijen olmadığı için. Yanmadan, yüksek sıcaklıklarda turuncu-kırmızı ışık (siyah gövde radyasyonu) yayarak alevin çoğunu turuncu hale getirir. Siyah cisim radyasyonunun özelliği, turuncu ışığın yayıldığı yerin kırmızı ışığın yayıldığı yerden daha yüksek bir sıcaklığa sahip olmasıdır Okuyucular yanan karbonla temas edebilir. Mumun alt kenar alanı, yakıtın buharlaştığı alandır.Yanma maddesi ve yakıtın daha az olduğu ve yanma yeterli olduğu için karbon partiküllerinin süspansiyonu olmadığından yanma sırasında hidrokarbon elementlerin oksidasyonu ile yayılan mavi ışık ortaya çıkar ( Atomların farklı enerji seviyeleri arasında elektronların geçişinden kaynaklanır).
Kırmızı-sıcak karbon (Kaynak: 68design.net)
Yukarıda verilen yanıcı buz yakıcı resmi ve aşağıdaki şekilde gösterilen gaz sobasının mavi alevi ise odun veya balmumu yerine hepsi metan yakıyor.Metan içerisindeki karbon tamamen yandığından Karbon parçacıkları askıda olduğundan alev parlak mavi görünür.
Bir gaz ocağının mavi alevi
Hava deliğinin açılıp kapanmasını kontrol etmek için bir gaz meşalesi kullanmak bunu doğrulayabilir. Gözenek açıklığı büyüdükçe, gaz gittikçe daha fazla yanar ve sonunda tamamen oksitlenmiş mavi bir alev haline gelir.
Farklı açılma derecelerinde bir gaz lambasının alevi
Bundan, karbonun yanması için tam yanmanın ve eksik yanmanın farklı renklere sahip olduğunu biliyoruz, ne kadar tam yanarsa renk maviye o kadar yakın olur.
Yanmanın yeterli olup olmadığına ek olarak, tam yanma durumunda farklı elementlerin atomlarının enerji seviyeleri farklı olduğu için enerji seviyesi farkı da farklıdır.Alevde alkali metal ve bileşikleri yandığında atomdaki elektron absorpsiyon enerjisi daha düşüktür. Yüksek seviyeli yörüngenin kararsızlığı nedeniyle elektron hızla düşük enerjili yörüngeye geri döner Geçiş sırasında fazla enerji ışık şeklinde salınır ve farklı elementler farklı renklerde ışık yayar. Örneğin, havai fişeklerde görülebilen, baryum yeşil bir alev üretir, sodyum sarı ışık üretir, bu alev rengi reaksiyonudur. Yukarıda bahsettiğimiz mumlar için, yakıttaki karbon ve hidrojen tamamen oksitlendiğinde mavi ve mor alevler oluşacaktır, bu nedenle gaz sobası veya mum alevinin alt kenarında mavi alevler görebiliriz.
Farklı kimyasal elementler içeren yakıtların yakılmasıyla üretilen alevler (Kaynak: YouTube)
Bu nedenle yanmanın yeterli olup olmadığı yangının rengi çeşitlidir ve yakıttaki element türleri yangının rengini etkileyecektir. Son olarak, muhteşem bir havai fişekle herkese parlak ve renkli bir yeni yıl diliyorum ~
Salgın sonunda üstesinden gelinecek Çağrıya cevap verin, parti faaliyetlerini azaltın ve evde bilgi öğrenin. Bu savaşı barutsuz kazanmak için birlikte çok çalışalım!
Referanslar:
Alevin Rengi Ne Anlama Gelir?
Ateşin Renkleri Nelerdir ve Ne Kadar Sıcaktır?
Renk ve Sıcaklık.
Alev Renkleri.
Sorumluluk Reddi: Bu makale daha fazla bilgi vermek amacıyla yeniden üretilmiştir. Kaynak etiketlemede bir hata veya yasal haklarınızın ihlali söz konusuysa, lütfen sahiplik sertifikası ile web sitesi ile iletişime geçin ve zamanında düzeltip sileceğiz, teşekkür ederiz.
Kaynak: Fizik Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi
