Ich habe heute nur darüber nachgedacht, dass ich normalerweise rote Flammen sehe und viele blaue Flammen gesehen habe, aber keine grünen. Meine naive Vermutung für die Färbung von Flammen würde darauf hindeuten, dass ich mehr Grün sehen würde, also versuche ich herauszufinden, ob es einen Fehler in meinem naiven Verständnis gibt.
Mein Verständnis / meine Vermutung war, dass die Farbe des Feuers auf die Hitze zurückzuführen war. Etwas Warmes würde durch Wärmestrahlung abgeleitete Wellen erzeugen. Wenn Sie ein Objekt ausreichend erhitzen, wird es „rotglühend“, da seine Wärme so hoch ist, dass das Objekt energetischer ist und letztendlich dazu führt, dass die Wärmestrahlung auch Wellen mit höherer Energie erzeugt, da Elektronen auf höhere Ebenen des Werts angeregt werden Schale vor dem Abbau wieder auf ihr "normales" Niveau und setzen so höhere Energie mit dem größeren Sprung zurück in den Grundenergiezustand frei.
Ich nahm weiterhin an, dass Feuer normalerweise rot ist, weil die Temperatur typischer Brände, die wir erzeugen, die richtige Temperatur hat, um Licht im roten Spektrum zu emittieren, und die blauen Flammen, die wir auf wirklich heißen Feuern sehen, ein Zeichen dafür sind, dass ihre Temperatur hoch ist genug, um die erhitzten Gegenstände/Luft dazu zu bringen, Wärmestrahlung im blauen Spektrum usw. auszusenden.
Grün liegt jedoch im Lichtspektrum in der Mitte zwischen Rot und Blau. Wenn meine naive Annahme richtig wäre, würde ich erwarten, dass heiße Flammen grün werden, bevor sie blau werden. Obwohl blaue Flammen für mich nicht ungewöhnlich sind, kann ich mich kaum daran erinnern, grüne Flammen gesehen zu haben, von denen ich gedacht hätte, dass sie eine geringere Hitze erfordern und daher einfacher zu erzeugen wären.
Ich nehme an, ich habe den Prozess, mit dem Licht emittiert wird, zu stark vereinfacht, aber ich versuche herauszufinden, wo mein Fehler liegt. Kann mir jemand besser erklären, warum grüne Flammen so viel seltener zu sein scheinen, vorausgesetzt, die Prämisse ist richtig.
Es gibt 2 verschiedene Arten von Flammen und somit von Flammenfarbmechanismen:
Grün liegt ungefähr in der Mitte des sichtbaren Spektrums. Um also grünes Licht zu sehen, braucht man nicht nur Energie bei der "grünen" Wellenlänge (ca. 530 nm), sondern auch einen relativen Mangel an Energie bei anderen (roten und blauen) Wellenlängen (z. B. 630 und 450 nm).
Um also eher grün als gelb oder weiß zu sehen, benötigen Sie Energie in einem relativ schmalen Band. (Sie können dies erreichen, indem Sie Emitter mit relativ schmaler Bandbreite in einer Flamme anregen, z. B. Kupferionen, normalerweise jedoch nicht durch Schwarzkörperstrahlung.
Eine normale Flamme ist ein Schwarzkörperemitter - relativ breitbandig, daher eher weißes Licht emittierend, wenn sie eine ausreichend hohe Temperatur hatte (z. B. 6000 K). Grün erscheint in diesem Licht, aber aufgrund des Vorhandenseins von Rot und Blau in ähnlichen Mengen, erscheint es nicht grün, sondern weiß.
Bei niedrigeren Temperaturen liegt sein Peak jedoch am roten Ende des Spektrums oder sogar weit im infraroten Ende. Dann erscheint der sichtbare Teil gelb (3000 K) (weil das blaue Ende des Spektrums weit unten in der Emissionskurve liegt) oder sogar rot (1500 K), da die Spitze Infrarot ist und nur das obere Ende der Kurve das Tief schneidet (rot) Ende des sichtbaren Bandes.
Theoretisch würde Schwarzkörperstrahlung bei noch höheren Temperaturen (Spitzenwert im UV-Bereich) bläulich erscheinen und am roten Ende des Bandes weniger Energie haben. Die Temperaturen der "blauen Flamme" sind jedoch einfach nicht so hoch. Stattdessen gibt es keine Kohlenstoffpartikel, die als schwarze Strahler wirken könnten, wir sehen etwas anderes. Ich bin mir nicht sicher, was, aber ich habe gehört, dass Sauerstoff Emissionslinien im blauen Bereich hat (wie Kupfer im grünen), sodass es sich möglicherweise um Sauerstoffatome handelt, die als Schmalbandemitter fungieren.
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