温度によって火の色が変わる??

物理学

こんにちは、はっこんです。

みなさん、日常で使う火について疑問に思ったことはありませんか?

ボクはなぜ火はオレンジ色なのかがとても不思議に思いました。

ガスコンロとか使うと青い火が出たりしますよね。

火から色がでるメカニズムは、実は恒星の色などにも関係しています。

代表的なものは黒体輻射と呼ばれるものです。

黒体とはあらゆる波長の光を吸収して黒く見える物体です。

この黒体を高い温度に熱すると、黒体からは様々な波長の光が放出されます。

溶鉱炉で温められた鉄を想像してもらえれば分かると思います。

他にもタングステン電球が黄色く見えたりなどがありますね。

溶鉱炉の鉄や、タングステン内のフィラメントは近似的に黒体と考えてよく、その色の違いは黒体の温度の違いを表しています。

結論から先に述べると、温度の高い黒体は高い振動数、要するに波長の短い光を放出します。

黒体から輻射される光の強度と振動数は下のような関係になります。

例えば太陽の表面温度は6000Kと言われていますが、これは恒星の中では比較的低温であるということになりますね。

ただし、黒体輻射の他にもガス輻射や、化学発光などがあるので一概に黒体輻射が当てはまるわけではないです。

ちなみにガスコンロの火が青く見えるのはガスが熱分解する間もなく酸素と反応するためです。

普段の火が赤(オレンジ)色に見えるのはガスが熱分解して発生した炭素によるものらしいですね。

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