火为什么是红色的?
划一根火柴,火焰是橙色的;烛光,橙黄色;燃煤,橙红色,篝火,橙红色。为什么火是红色的?这是亿万儿童提出的一个问题。这被认为是幼稚的,但它包含了大自然的奥秘。
我们把铁丝插进火里,烧成红色。拿出来。铁丝的浅色是黄亮。随着温度的逐渐降低,铁丝的光亮逐渐由亮黄色变为橙色,由红色变为暗红色,最后浅色消失。为什么火的颜色会随着温度而变化?温度逐渐降低,光波的频率逐渐降低。这种实验可以重复N百万次。这是自然的暗示,探索自然物质的线索,在明亮的火光中展示自然自身的特征和规律。不幸的是,人们对此视而不见。
现代研究表明,物质的热释光是电子跃迁时发出的电磁波辐射,而火光是由围绕原子核运转的电子跃迁发出的。不同颜色的光是电子以不同速率跃迁的结果。大自然在火光中向我们展示:物质温度高——原子核外的电子速度高——跃迁发出高频光波;相反,当温度降低时,电子速率降低,由跃迁发射的光波的频率相应降低。核外电子的运行速率随温度有规律地变化,这是当今物理学忽略的一个重要细节,揭示了核外电子随温度有规律地运行。如果你相信核外电子是不规则的电子云,你如何解释火光?如何解释火光随温度的变化?
除了金属如铁丝和铜线之外,非金属、化合物和混合物如玻璃和石头也能在高温(火)下变红和发光。它们都具有上述实验特征,这表明电子在原子核外的规则运动——高温加速、降温和减速——是物质的普遍特性。
此外,空气中的物质(氧气)也会燃烧。上面火柴和蜡烛的橙色是空气中碳氢化合物燃烧的光。虽然空气中不同物质的燃烧是加热和发光的,但这些物质不同的光的颜色是非常不同的。一氧化碳燃烧,火焰是蓝色的,镁燃烧:白色,铜燃烧:绿色,钠燃烧是独特的黄色钠光。这表明各种物质的核外电子速率是不同的,有它们自己的频率,并且在燃烧过程中各有其特点。
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