黑色火焱

展演模組名稱(實驗名稱)：黑色火焰與他的快樂夥伴

團隊成員：于治維、侯建宇、潘正宇、林佩臻

班級：生科系 一

普通物理授課老師：田興龍

儀器說明

黑色火焰：低壓鈉燈、氯化鈉(或氫氧化鈉)、甲醇、酒精燈

七彩火焰：噴霧器、酒精(或甲醇)、酒精燈、各樣藥品(硫酸銅、氯化鉀、氯化鎂、氯化鈣、硼酸、氯化鈉)與其酒精(或甲醇)溶液

展演流程

1. 現場會展示「黑色火焰」供民眾觀賞。

2. 民眾可以親手將噴霧罐中已經配置好的酒精(或甲醇)溶液噴向酒精燈，即可看見各種不同顏色的火焰。

原理說明

焰色反應

http://physcourse.thu.edu.tw/st109/光電實驗/4】半導體雷射的認識/關於雷射/

燃燒中的原子中電子從大量的熱量中吸收了能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的軌道，但處於能量較高軌道上的電子是不穩定的，很快躍遷回能量較低的軌道，這時就將多餘的能量以光的形式放出。而放出的光的波長在可見光範圍內(波長為400nm~760nm)，因而能使火焰呈現顏色。

發射光譜

當一個元素被激發（加熱）時，在相對於電磁輻射的每一個頻率中，某些頻率的輻射強度增加的現象。因為在週期表上的每一種化學元素都有各自不同的發射光譜，所以發射光譜會隨著被加熱的物質不同而改變。

吸收光譜

吸收光譜是材料在某一些頻率上對電磁輻射的吸收事件所呈現的比率。實際上，吸收光譜是與發射光譜相對的。

在物質吸收特定頻率的光子後，隨即發生衰減。此時釋放出的光子無須以原來的方向前進，而是隨意的向各處散發。

觀測者將在光譜中看見一個波長與被吸收的能量一致的空隙，儘管對應於這些空隙的光子被再發射出來，但是再發射的光子是向著四面八方散射的，並且不太可能循著原來的路徑，因此觀測者看不見這些光子。這個空隙在光譜上會呈現黑色。

黑

黑其實只是一種相對於白的概念。

以下兩張圖的手機一直保持著相同的亮度，但我們會感受到左圖的手機是亮的，而右邊是暗的。其實這一切只是背景亮度在作祟。

生活應用

吸收光譜學被應用於化學分析，因為它有特異性及定量性。利用吸收光譜的特異性，可以從混合物中把一種物質與其它物質區分開來，因此吸收光譜學可以用於各種各樣的應用。例如紅外氣體分析儀，可用於識別空氣中污染物的存在，從而將污染物從氮氣、氧氣、水蒸汽和其它應有成分中區分出來。

天體光譜學是光譜遙感中一個特別重要的類型。在這種情況下，感興趣的目標和樣本離地球非常遙遠，因此電磁輻射是對它們進行測量的唯一手段。天體光譜同時包含吸收和發射光譜信息。吸收光譜學對於了解星際雲並確定某些星際雲包含分子雲，是尤其重要的。吸收光譜學也被用於研究系外行星。用凌日法探測系外行星，也要測量它們的吸收光譜並能夠確定行星的大氣組成、溫度、壓力和大氣標高，因此還能確定行星的質量。

原子和分子物理的理論模型，主要是量子力學模型，可以將原子和分子的吸收光譜關聯到其它物理性質，諸如電子結構、原子量或分子量，以及分子結構。因此，對吸收光譜的測量被用於確定這些其它屬性。例如，微波光譜學可以高精度地確定鍵長和鍵角。

煙火製作的過程中加入一些發光劑和發色劑能夠使煙火放出五彩繽紛的顏色。

發光劑原理為金屬鎂或金屬鋁的粉末氧化。當這些金屬燃燒時，會發出的強光及熱能。發色劑是一些金屬化合物。金屬化合物含有金屬離子。當這些金屬離子被燃燒時，會發放出獨特的火焰顏色。