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让火焰发光的机制是啥?火焰的照明效果又是由什么决定的?

果壳  · 公众号  · 科学  · 2016-12-26 13:37

正文

如图,相机参数是一致的,出气量也都调至最大了。




防风打火机几乎没有照明效果,普通打火机反而很光亮,此外观察过燃气炉照明效果也很弱,还不如一根小蜡烛,这是为什么?


Q
&
A


..-.-..--. 回答:


火焰发光来自两种机制,一部分是 辐射复合 。一般来说辐射复合来自火焰中等离子化的气体,由于等离子密度低,这种发光机制的亮度并不高。但是 如果向火焰中加入一些盐,会显著地提高辐射复合发光强度,这就是焰色反应 。另一部分就是 黑体辐射 ,来自火焰中的被加热的固态颗粒,在这里燃烧不完全的碳颗粒充当固体颗粒的作用。



焰色反应


补充一句,空气等离子体发光主要是氮气的蓝色发射谱,如果有盐类参与的话就是相应金属离子的焰色。黑体辐射发光主要是红黄色。


燃气炉里面会向火焰中补充空气,燃烧非常完全,燃料热效率高,但是光效率就很低。


普通打火机靠自然对流向火焰内补充氧气,所以内焰燃烧不完全,碳颗粒密度高,发光就比较强。



图片来源:hempwickbeeline.com


一般来讲防风打火机充气的内压是要比普通打火机高很多的,燃料在喷口形成高速气流,通过粘滞效应与空气充分混合之后燃烧完全,产生的碳颗粒少,发光就弱。


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