Les minéraux

L'art et la science des feux d'artifice

L'art et la science des feux d'artifice



L'art, la chimie, la physique et les mathématiques illuminent le 4 juillet!


Feux d'artifice colorés: La couleur d'un éclat de feu d'artifice est créée en ajoutant des composés métalliques qui flambent avec une couleur connue aux étoiles dans une coquille de feu d'artifice. Cette photo montre des feux d'artifice éclatant avec une variété de couleurs. Le photographe était Kurume-Shimin. Photo utilisée ici sous licence Creative Commons.

Affichage des feux d'artifice aériens: Les couleurs vibrantes d'un feu d'artifice sont rendues possibles par les minéraux. Chaque séquence de couleurs dans l'affichage ci-dessus est formée par une particule brûlante qui se déplace dans l'air. Les sels métalliques des particules brûlantes absorbent l'énergie thermique et la libèrent sous forme de lumière colorée.

Lumières, couleurs, sons, formes et surprises!

Pourquoi les feux d'artifice attirent-ils autant de monde? Il existe de nombreuses réponses à cette question, mais la plupart des gens apprécient simplement les explosions lumineuses de lumière, de couleur et de son. D'autres aiment être surpris par la forme et la couleur des éclats de feux d'artifice. Ces formes et couleurs ne se produisent pas par hasard. Ils sont délibérément produits par une combinaison minutieuse d'art, de chimie, de physique et de mathématiques!

Comment fonctionnent les feux d'artifice

Un feu d'artifice aérien éclate est produit en lançant un obus de feu d'artifice en l'air, où une explosion se produit. Cette explosion propulse des particules brûlantes (appelées «étoiles») dans de nombreuses directions. Chaque séquence de lumière sur les photos du feu d'artifice sur cette page est une "étoile" brûlante volant dans les airs.

Examinez le schéma d'un obus d'artifice ci-dessous et lisez la légende pour mieux comprendre ce qui se passe dans l'air lorsque cette explosion se produit.

Matériel de lancement de feux d'artifice: Les obus de feux d'artifice aériens sont lancés à partir de courts tuyaux métalliques appelés «mortiers». Les fils qui pénètrent dans les mortiers transportent une secousse d'électricité qui enflamme une charge explosive au fond du mortier. L'explosion enflamme le fusible de l'obus et le lance haut dans les airs.

Anatomie d'un obus de feu d'artifice aérien

Anatomie d'un obus de feu d'artifice aérien: Lorsqu'un obus d'artifice est lancé en l'air, le fusible brûle. Le fusible est juste de la bonne longueur pour allumer la charge explosive à l'altitude souhaitée. Lorsque la charge explose, elle enflamme instantanément la poudre à canon, augmentant la taille et la force de l'explosion. Cette explosion enflamme les étoiles et les jette vers l'extérieur dans toutes les directions. Les étoiles brûlent en voyageant dans l'air pour produire les stries d'un feu d'artifice aux couleurs vives.

Feux d'artifice en Allemagne: Des feux d'artifice colorés éclatent d'une célébration à Düsseldorf, en Allemagne.

Contrôle de l'apparence de l'éclatement

Couleurs et formes des feux d'artifice: A) Des éclats de feux d'artifice multicolores peuvent être produits en chargeant la charge d'étoiles contenant des sels de divers métaux. Différentes tailles d'étoiles produiront des stries de longueurs et de luminosité différentes.
B) La partie extérieure d'une étoile s'enflamme en premier et la partie intérieure brûle en dernier. Les étoiles qui changent de couleur en vol ont une couche extérieure qui contient un sel métallique et un noyau intérieur qui contient un autre sel métallique.
C) Changer la taille et la forme des étoiles produira des salves de tailles, formes et vitesses différentes.
D) Un placement soigneux des étoiles changera la forme de l'éclatement. Des rondes, des anneaux, des palmiers, des saules, des chrysanthèmes et d'autres formes éclatées peuvent être produits. Un nombre infini de salves peut être produit en variant soigneusement la forme, la taille, la densité et la composition des étoiles.

Qu'est-ce qui cause les couleurs?

CouleurLes métaux
rougestrontium, lithium
Orangecalcium
Jaunesodium, cadmium
blancmagnésium, aluminium
vertbaryum
Bleucuivre, cobalt
Violetstrontium et cuivre, manganèse
argenttitane, magnésium, aluminium

La chimie détient les secrets de la couleur d'un feu d'artifice. Les couleurs que vous voyez dans le ciel sont déterminées par des composés métalliques qui sont délibérément ajoutés en très petites quantités aux étoiles lors de leur fabrication.

Au fur et à mesure que les étoiles brûlent, les atomes de métal absorbent l'énergie, deviennent excités et émettent une couleur spécifique de lumière. Certains des métaux qui produisent les couleurs des feux d'artifice sont présentés ici.

Connexes: Les métaux sont également utilisés pour produire de la couleur dans le verre

La mécanique d'un feu d'artifice aérien

Les gens qui font des feux d'artifice sont vraiment intelligents. Ils combinent une connaissance de la chimie et de la physique avec une ingéniosité artistique pour produire une variété infinie de feux d'artifice. Comment font-ils? Ils changent la taille, la forme, la densité, la composition et le placement des étoiles dans la coque du feu d'artifice. Ce faisant, ils modifient la forme, la vitesse, la direction, la vitesse de combustion et la couleur de la rafale aérienne.

Ils peuvent également placer des obus dans des obus pour de multiples explosions et explosions. Ou, ils peuvent inclure des pétards, des sifflets ou d'autres bruiteurs. Les personnes ingénieuses peuvent construire des obus de feux d'artifice pour un nombre infini d'effets visuels.

Comment ont-ils fait ça?

La prochaine fois que vous vous rendrez à un feu d'artifice du 4 juillet, étudiez les différents types de salves et imaginez comment elles auraient pu être accomplies.

Vous pouvez probablement imaginer combien d'entre eux sont effectués.

Feux d'artifice en Indiana: Feux d'artifice sur Indianapolis, IN.

Feux d'artifice en Californie: Feux d'artifice sur San Diego, CA.