国庆时的那场烟花表演

真的让人印象深刻

烟花

在我国有着非同一般的含义

每逢大型节日

总少不了烟花表演

而且随着技术的不断进步

绽放的烟花

也变得越来越好看

然而看了这么多年

大家知道这些形状各异的烟花

究竟是如何制作出来的吗？

今天我们就来说说

烟花

炼丹家的偶然发现

烟花又被叫作花炮、烟火、焰火、炮仗等，是一种由火药和金属粉末制成的，供人们娱乐的物品。

烟花能够绽放，火药是关键，所以，在说烟花前，我们得先来说说火药。

火药是我国的四大发明之一，如果严谨一些，其实应该称它为黑火药，它是一种早期的炸药，直到17世纪中叶，都是唯一的化学爆炸物。

而它之所以被称为黑火药，是因为最初人们“研发”它的目的，是为了治病、驱邪和长生不老。

在我国古代，炼丹术盛行，炼丹家们将药石进行各种组合，试图炼制长生不老药。

当时他们常用的药石有五金（金、银、铜、铁、锡），八石（丹砂、雄黄、雌黄、空青、硫黄、云母、戎盐、硝石），和一些木炭、松脂和各类草本药等。

在不断的尝试中，硫磺、硝石和木炭被凑巧混合在了一起，经过加热，结果“炼”出了火灾。

这种会起火的东西，自然是不能让人长生不老的，于是就被炼丹家们果断放弃了。

但很快，军事家们发现了它，经过反复调配，出现了很多种黑火药的配方，爆炸的威力更大，也为早期火药武器和烟花的发明提供了可能。

烟花的出现

到了宋朝，人们发现将黑火药装在一头开口的管内点燃，可以将东西发射出去，具有一定的杀伤力，竹筒火枪由此诞生。

南宋陈规所著的《守城录》中，还出现了由铜铁制成的火炮的记载。

敦煌壁画中就有火药枪的描绘

与此同时，民间也注意到了黑火药。

当时的人们相信，爆炸的声音可以镇邪驱鬼、祈福纳祥，但当时还没有火药，所以人们采用火烧竹子的方法，来产生爆炸的声音，所以鞭炮又被称为爆竹。

黑火药出现后，人们将炸药放在竹筒里点燃，这样可以产生更大的声音，之后，人们又将炸药卷在纸里，制成了类似现在的鞭炮。

鞭炮的好搭档烟花，则是由当时的火类表演艺人们发明的。

在火药发明之前，汉代的人们就发现了，金属粉末在高温下可以产生漂亮的火花。

从此，火类表演就流行开来，隋炀帝在扬州时曾写过这样的诗句：“灯树千光照，花焰七枝开。”

于是，当黑火药出现后，很快就与火类表演中使用的金属粉末结合，形成了多彩的烟花。

宋代周密所著的《武林旧事》中，记载了宋孝宗观海潮放烟花的情景：

“淳熙十年（公元1183年）八月十八日，上诣德寿宫，共请两殿往浙江观潮……管军命於江面分布五阵，乘骑弄旗，标枪舞刀，如履平地。点放五色烟炮满江、及烟收、炮息，则诸船尽藏，不见一只。”

到了元朝，许多诗人、文学家的作品中也出现了烟花的描述，例如明代文学家张岱，他在《陶庵梦忆》中就用了很大篇幅赞美鲁藩烟火：

“鲁藩烟火妙天下……及放烟火，灯中景物又收为烟火中景物。天下之看灯者，看灯灯外；看烟火者，看烟火烟火外。未有身入灯中、光中、影中、烟中、火中，闪烁变幻，不知其为王宫内之烟火，亦不知其为烟火内之王宫也。”

明清时期，随着烟花技术的不断提高，烟花的品种迅速增多，不仅有小型的“盒子烟花”、“人物烟花”，还发展出了大型的遥控“烟花架”。

烟花在皇宫、官府和民间都盛行起来，每逢年节，燃放烟花就成为了一种习惯。

烟花是如何制造出来的

初级的烟花，内部构造很简单，只有外筒和内筒两层，外筒只填入炸药，而内筒则由起爆药、火药、药引和星体组成。

点燃后，外筒的炸药负责将内筒送上天，升空后内筒中的星体被点燃，绽放出美丽的烟花。

这听起来似乎很简单，但要跟火药打交道，整个制作过程是非常危险的。静电引起的火花都可能引起爆炸，所以烟花只能靠人手工制作，无法用机器加工。

烟花的图案则是由星体决定的，星体的组成物质很多，镁粉和铝粉负责发光，高氯酸盐或硝酸盐负责提供充足的氧气，而各类金属粉末负责产生颜色。

锶——红色

钙——橙色

钠——黄色

钡——绿色

铜——蓝色

镁铝钛——白色

这些材料经过混合、揉搓、干燥，切开后就成了一颗颗星体。

含有不同金属粉末的星体，随机排布，就能呈现出天女散花的效果，如果想要呈现出特殊的图案，只需将星体排成对应的图案即可。

均匀排布是保证烟花图案完整的关键，这也是为什么大多数烟花都采用球体外壳的原因。

除此之外，加入一些特殊的星体，可以制造出更多烟花的效果。

如下图这种，一层火药加一层星体组成的特殊星体，可以制造出连续爆破的效果。

当烟花升空后，棕色的星体部分会先被点燃，在天空中画出一道美丽的弧线，然后火药部分被点燃，中间孔洞中的星体再次被引爆，就出现了连爆的炫酷效果。

高速的气体经过不同形状的孔洞时，可以发出不同的声音，有的类似鸟叫、有的类似笛声，于是将星体装进特殊的容器中，爆炸时产生的气体经过孔洞，就能发出悦耳的声音。

有些烟花上升时会发出“biu~”的一声，就是加入了这种特殊的发声装置。

此次国庆烟花表演，为了呈现出更好的图案效果，还在星体中加入了芯片，确保烟花能在准确的时间绽放。

另外，随着技术的不断提高，烟花不仅是在夜晚才能看到，加入了色粉后，白天也能看到美丽的烟花。

而且，如今的烟花使用了更多环保的材料，也许在不久的将来，我们就可以不用担心空气污染的欣赏烟花表演了。

来源：费米科学

作者：大脸喵
编辑：朱佳伟
责任编辑：李伶

声明：转载此文是出于传递更多信息之目的。若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请作者持权属证明与本网联系，我们将及时更正、删除，谢谢。