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Reddit – askscience – 火はなぜオレンジ/赤や青なのか、その温度によって色が変わるのはなぜか?

一般的な橙赤色の火は、ほとんどが白熱電球の光で発光しています。 白熱とは、物体が十分に高温になり、その広い熱放射スペクトルが可視光の周波数にシフトアップすることです。 一般的な火災では、文字通り半焼けのすすの粒子が高温のため、赤やオレンジに光っているのです。 熱放射とは、物質中の原子が幅広い速度分布でぶつかり合うことで、放射される光の周波数分布が広くなることです。 原子が高温になると、より高速でぶつかり合うため、より高いエネルギーの光を放ち、熱放射の分布は青よりも赤、オレンジ、白にシフトアップします。 熱放射分布はブロードであり、緑は可視スペクトルの真ん中にあるため、あまり緑に見える色の熱放射分布は得られないことに注意してください。 緑を中心とした色の熱分布は、すべての可視色を含むので、白にしか見えません。

なお、十分に高温にすれば、何でも光らせる(incandesce)ことができる。 ものを燃やす必要はない。 たとえば、昔ながらの白熱電球は、燃焼ではなく電流によってフィラメントが光るまで加熱されます。

火の中のすす粒子は、燃料をすべて完全に燃やすのに十分な酸素がないために発生します。 もし火に十分な酸素を送り込めば(あるいは酸素をあらかじめ混ぜておけば)、完全に燃焼し、煤はほとんど発生せず、火の橙赤色も消えます。 そして、白熱灯とは別のメカニズムでつくられた、かすかな青(あるいは緑など)の炎の色が残るだけである。 例えば、天然ガスストーブはメタンを燃焼させますが、完全燃焼にはそれほど酸素を必要としません。 そのため、周囲の酸素は十分にあり、煤もほとんど発生せず、炎は赤橙色にはならない。