Articles

Reddit – askscience – Warum ist Feuer orange/rot oder blau, und warum ändert es seine Farbe aufgrund der Temperatur?

Ein normales orange-rotes Feuer gibt sein Licht hauptsächlich durch Glühen ab. Von Glühen spricht man, wenn ein Objekt so heiß wird, dass sich sein breites Wärmestrahlungsspektrum in den Bereich des sichtbaren Lichts verschiebt. Bei einem typischen Feuer sind es buchstäblich halb verbrannte Rußpartikel, die aufgrund ihrer hohen Temperatur rot-orange glühen. Wärmestrahlung ist ein Prozess, bei dem die Atome in einem Material mit einer breiten Verteilung von Geschwindigkeiten aufeinander prallen, was zu einer breiten Verteilung von Frequenzen im emittierten Licht führt. Wenn die Atome heißer werden, stoßen sie mit höherer Geschwindigkeit zusammen und geben daher Licht mit höherer Energie ab, wodurch sich die Wärmestrahlungsverteilung nach oben in den roten, orangen, weißen und blauen Bereich verschiebt. Beachten Sie, dass eine thermische Farbverteilung nicht so aussehen kann, dass sie grün ist, weil eine thermische Verteilung breit ist und Grün in der Mitte des sichtbaren Spektrums liegt. Eine thermische Farbverteilung, die auf Grün zentriert ist, enthält alle sichtbaren Farben und sieht daher einfach weiß aus.

Beachte, dass man alles zum Leuchten (Glühen) bringen kann, wenn man es heiß genug macht. Man muss die Dinge nicht verbrennen. In der guten alten Glühbirne zum Beispiel wird der Glühfaden durch elektrischen Strom erhitzt, bis er glüht, und nicht durch Verbrennung.

Die Rußpartikel in einem Feuer entstehen, weil nicht genug Sauerstoff vorhanden ist, um den gesamten Brennstoff vollständig zu verbrennen. Wenn man genügend Sauerstoff in das Feuer pumpt (oder Sauerstoff vormischt), kommt es zu einer vollständigen Verbrennung, es entsteht sehr wenig Ruß, und die orange-rote Farbe des Feuers verschwindet. Dann bleibt nur noch die schwache blaue (oder grüne usw.) Flammenfarbe übrig, die durch einen anderen Mechanismus als Glühen entsteht. Ein Erdgasherd verbrennt beispielsweise Methan, das für eine vollständige Verbrennung nicht so viel Sauerstoff benötigt. Daher ist der Umgebungssauerstoff ausreichend, es entsteht wenig Ruß, und die Flamme ist nicht rot-orange.