煙花爆竹魅力何來(lái)

　　爆竹是我國(guó)最早發(fā)明的。據(jù)考證，第一個(gè)用火藥制造爆竹的是三國(guó)時(shí)期的馬鈞。自宋朝起，人們就開始用爆竹娛樂(lè)?！氨衤曋幸粴q除，春風(fēng)送暖入屠蘇，千門萬(wàn)戶瞳瞳日，總把新桃換舊符”，王安石的這首《元日》記錄了當(dāng)時(shí)人們新春時(shí)燃放爆竹的習(xí)俗。
　　爆竹為什么會(huì)響呢？爆竹的外殼是一個(gè)紙筒，紙筒多用草紙或牛皮紙卷成；筒內(nèi)裝著黑色火藥，兩端用泥灰封住，并從黑火藥部分導(dǎo)出一根引火線。當(dāng)人們點(diǎn)燃爆竹的引火線時(shí)，火就順著引線進(jìn)入紙筒內(nèi)，引起黑火藥發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量的二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳等氣體，同時(shí)放出大量的熱。這些氣體因受熱膨脹，其體積比原火藥本身的體積要大上千倍，這樣強(qiáng)大的氣體壓力必然會(huì)使紙殼炸裂，振動(dòng)空氣而發(fā)出響聲。
　　黑火藥是一種混合物，一般由15%的木炭粉、10%的硫磺粉和75%的硝石（硝酸鉀）組成，有的還含氯酸鉀。木炭、硫磺都是極易燃燒的物質(zhì)，硝酸鉀受熱易分解放出氧氣。
　　爆竹爆炸后的“火藥味”，這是由于黑色火藥中的硫磺未反應(yīng)完全，受熱變成了硫蒸氣或燃燒時(shí)產(chǎn)生了刺鼻的二氧化硫氣體的緣故。
　　煙花又名焰火、花炮，是在爆竹的基礎(chǔ)上發(fā)明的?！都t樓夢(mèng)》中大觀園里燃放的滿天星、九龍入云、飛天十響等小爆竹都屬煙花類。
　　煙花為什么會(huì)發(fā)光且色彩各異呢？因?yàn)闊熁ǖ募埻怖锍擞泻谏鹚幏弁?，還有發(fā)光劑與發(fā)色劑，就是各種不同的金屬鹽。
　　大型煙花和禮花產(chǎn)生煙花效果時(shí)，同觀眾的眼睛直線距離一般都不少于數(shù)十米。這就要求這二類煙花除了光色正確外，還要有一定的亮度。這也即是說(shuō)除了要求獲得色純度比較高的火焰外，同時(shí)也要利用藥劑的發(fā)光效應(yīng)使火焰具有鮮艷的效果，要想獲得美麗鮮艷的火焰，也必須加入一定量的金屬粉。在煙花藥劑中如增加金屬粉，在藥劑燃燒時(shí)即可生成固體和液體生成物，同時(shí)離解出大量的光能和熱輻射，其發(fā)光強(qiáng)度有數(shù)十萬(wàn)國(guó)際燭光，溫度則可達(dá)數(shù)千度。
　　有的藥劑被點(diǎn)燃后除了能產(chǎn)生一定光色外，還能在光截體中噴出許多金黃色或鋼色，或是白色的亮星，這種現(xiàn)象稱為“噴波”（或拉波）。其產(chǎn)生也是利用發(fā)光效應(yīng)。將硬木炭粉或鋁粉、鐵粉加入藥劑中燃燒，一些在光截體中沒(méi)有完全燃盡顆粒會(huì)被噴出，這些被噴出的顆粒再遇見(jiàn)空氣中的氧，就會(huì)發(fā)生第二次燃燒反應(yīng)，從而產(chǎn)生不同顏色和一定亮度。硬木炭粉可產(chǎn)生金黃色小星；鐵粉可產(chǎn)生鋼藍(lán)小星；鋁粉可產(chǎn)生白色小亮星，利用噴波的作用，即可制造出各種煙花形象，不同的金屬或金屬鹽類燃燒時(shí)所產(chǎn)生的顏色為什么不同呢？這是因?yàn)椴煌饘僭氐脑咏Y(jié)構(gòu)和核外電子的排列不同，一旦受熱或其它外能的作用，電子便可能增加能量，從原來(lái)的軌道跳到更遠(yuǎn)的軌道，這種現(xiàn)象叫做“激發(fā)”。當(dāng)處在“激發(fā)狀態(tài)”的電子恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)時(shí)，就以不同波長(zhǎng)的光波把能量放出。因?yàn)楦鞣N金屬的鹽類發(fā)射出的光線波長(zhǎng)不同，所以燃燒時(shí)呈現(xiàn)出光的顏色也不同。
　　煙花的火焰能噴上高空，如“彩珠筒”的“花彈”能射出二三十米，這是利用火箭裝置原理，火藥燃燒時(shí)所產(chǎn)生的一種反作用力推動(dòng)火焰上升。有的花炮能夠旋轉(zhuǎn)，如“火輪”、“花陀羅”，這是利用噴氣原理，將噴射藥管按一定的角度排列，噴氣沿圓周的切線方向噴出，推動(dòng)其旋轉(zhuǎn)。花炮發(fā)出的清脆悅耳的哨聲，是將一些有機(jī)化學(xué)藥品配成哨音藥劑填在紙管中，燃燒時(shí)所產(chǎn)生的氣流就能使紙管振動(dòng)而發(fā)聲，如“口琴煙花”、“全家樂(lè)”等產(chǎn)品都能發(fā)出哨聲。（摘自隋國(guó)慶科普網(wǎng)，插圖：劉一播）