Warum ist der untere Teil einer Kerzenflamme blau?

Die roten, orangen, gelben und weißen Teile einer Kerzenflamme entstehen durch glühenden Ruß. Die Farbe in diesem Teil der Flamme zeigt die Temperatur an. Das Spektrum in diesem Teil der Flamme kommt dem eines schwarzen Körpers ziemlich nahe.

Der blaue Teil der Kerzenflamme am unteren Rand der Flamme entsteht durch Chemilumineszenz . Chemilumineszenz ist keine Schwarzkörperstrahlung. Das Spektrum dieses blauen Teils der Flamme hat schmale Spitzen. Es ist nichts wie die schöne glatte Kurve eines schwarzen Körpers. Die Farbe dieses untersten Teils der Flamme zeigt nicht die Temperatur an. Das blaue Licht ist stattdessen ein Nebenprodukt der chemischen Reaktionen, die in diesem Teil der Flamme stattfinden, weshalb das Spektrum so spitz ist.

In dem Buch „Physics of the Plasma Universe“ platziert Dr. Anthony Peratt Kerzenflammen nahe dem unteren Teil des „Energie in Elektronenvolt“-Teils des „Plasmaspektrums“. Wenn Sie sich das Diagramm unten ansehen, sehen Sie Kerzenflammen etwa in der Mitte (ok, kosmologisch) zwischen den Enden:

• Sonnenkörper und Laserstrahlung
• irdische Flammen
• interstellar geladene Gase

Ich habe nicht die Studien, um die chemische Energetik diskursiv wiederzugeben, aber Sie können aus diesem Spektrum sehen, dass die meisten Plasmen Brennstoffquellen haben, die im Vergleich dazu nahezu unerschöpflich sind. Terrestrische Flammen haben sehr enge Längenskalen (im Vergleich zu Menschen), bevor die Dynamik ungeeignet wird (in Bezug auf Elektronen pro$cm^3$), um eine Plasmareaktion aufrechtzuerhalten – die das energiereichere Blau erzeugt, das Sie an der Basis der Flamme sehen.

Sie können dies deutlicher sehen, wenn Sie eine Kerzenflamme betrachten, die im Weltraum brennt. Das Fehlen der Schwerkraft ermöglicht eine sehr gleichmäßige Vermischung des Rußes und anderer Brennstoffe durch Konvektion, was zu einem sehr sauberen Plasma führt.

Wenn in einer brennenden Kerze gasförmiges Kerzenwachs mit dem Luftsauerstoff reagiert, werden die Atome instabil angeregt. Um stabil zu sein, entspannen sich die angeregten Elektronen in den Grundzustand, indem sie Photonen mit einer Energie emittieren, die gleich der Energiedifferenz zwischen den beiden Zuständen ist. Die Energie der Photonen ändert sich nicht viel, also ändert sich die Wellenlänge nicht viel. Die chemischen Reaktionen liefern Licht mit diesem Spektrum . Dieses Licht ist für Menschen blau.

Quelle – @gigacyan