火焰的照明效果取决于哪些因素?

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?




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6个答案
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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。

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。

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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火焰的亮度受两个因素影响,第一是燃烧物质的含碳量,第二是受参与反应的氧气的多少影响。

一般来说,燃烧物质的含碳量越高,燃烧时火焰亮度越大(一般来说含碳量高的可燃物如蜡烛,乙炔等常用为照明物,而含碳量低的如乙醇,丁烷作为加热的燃料,这些都是由它们的含碳量决定的。含碳量高的可燃物在燃烧时化学能大多转化为光能,含碳量低的可燃物在燃烧时化学能大多转化为热能);氧气越多,燃烧时火焰亮度越低。

至于为什么,这就是@BrainMaker 所说的,常见的物质燃烧时的光亮来自碳黑颗粒燃烧时发生的黑体辐射,以上两个因素均是影响燃烧反应中碳颗粒生成多少的因素。

再讲细一些,以蜡烛为例,首先是焰心发生的升华,即蜡烛受热升华成蜡蒸气;蜡蒸气在焰心受热分解成很多有机小碎片,如-CH等,这些有机小碎片与氧气反应,此时发出蓝光,它们与氧气反应的完全程度决定了碳黑颗粒生成的多少,也就决定了外焰的光亮程度。

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卖口张化学学士,摄影爱好者,果壳实验室成员

2016-10-07 23:32

按初中化学老师说,火焰是燃烧发光的气体,后来了解理论物理之后看,火焰是一团发光的等离子体

从发光机理上说,是因为等离子体中粒子中基态电子受热激发到高能态,再向下跃迁回到基态时放出能量——这个能量以光的形式发出,就发光。

至于不同颜色的焰色,就是如LS诸位所说——不同金属元素的特征峰位置不同,也就出现了有特征的不同色彩。

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支持者: 秦蛋 半诚

氢氧焰的温度很高,但基本上没有什么照明效果

火焰的亮度还是要靠不是很热的内焰,而且燃烧不完全有碳粒时显得更亮

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温度,元素色谱。温度决定功率,元素色谱决定可见辐射功率和颜色

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馒头老妖有机化学博士,法学学士

2016-09-25 20:58

说起来有点复杂。

为什么火焰会被吹灭呢?是因为气流把火焰吹散了(火焰本身就是燃烧的气体),让喷嘴喷出来的气体达不到着火点,无法保持燃烧,所以就熄灭了。

防风打火机之所以不灭,一般是在喷口附近放一圈铂金丝或者类似的耐高温合金的细丝,火焰点着后,就会加热这个金属丝。这样,哪怕被风吹了,铂金丝一时还冷不下来,温度足以点燃后续的气体,所以就是防风不灭的效果了。

然而,这样的效果就是火焰燃烧的能量,一部分被用于加热金属丝了。金属丝红热状态是不怎么发光的,看来其就没那么好的亮度咯。

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