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わたしたちが目にする光は、太阳光や、それが物体に反射した光だけではありません。ものが燃える时に出る炎も、光を放っています。
炎の色といえば、赤色を思い浮かべるのではないでしょうか。しかし、実际は、赤い炎だけではありません。
右の図は、さまざまな金属を热した実験の写真です。これをみると、炎の色は赤だけでなく、さまざまな色があることが分かります。この色は、ナトリウムなら黄色、铜なら青緑というように、金属の种类によって违っています。
このように、金属を热したときに、その金属の种类（「元素」と言います）によって决まった色を放出することを、「炎色反応」といいます。

炎色反応は、とても小さな世界で起こっています。
金属は、とても小さな「原子」がたくさん集まってできています。1个の原子には、中心に1个の「原子核」があり、その周りをいくつかの「电子」が回っています（电子の数は元素によって违います）。
电子は原子核の周りにある、决まったコースを回っています。このコース以外の场所を、胜手に回ることはできません。

ところが、原子が加热されると、电子は热のエネルギーを吸収して、外侧にある别のコースに「ジャンプ」します。この时、电子が持つエネルギーは、吸収した热エネルギーの分だけ高くなっています。
しかし、この新しいコースは原子核から远く离れて、不安定なので、电子は元の安定したコースにすぐにもどってしまいます。そのとき、吸収していたエネルギーを、光として放出します。

つまり、电子が内侧のコースと、外侧のコースにいる时には持っているエネルギーが违い、この「エネルギーの差」が光のエネルギーになるのです。
炎色反応の色の违いは、このような「电子のジャンプ」のしかたが、元素によって异なり、放出される光のエネルギーが违うためです。光のエネルギーが违えば、光の波长も违ってくるので、元素によって特有の色が见えるようになります。

花火は、この「炎色反応」を利用しています。
一般的な打ちあげ花火では、大きな花火玉のなかに、2种类の火薬が入っています。1つは、上空で花火玉を割るための火薬です。もう1つが丸い粒状の「星」と呼ばれる火薬で、花火の光の1つずつとなり、さまざまな色をだします。

この「星」には、さきほどの「炎色反応」を起こす金属が含まれています。「星」に入っている成分が、上空で火薬により燃えて「炎色反応」を起こし、金属の种类によって、赤や青など违う色を出すのです。

花火の中には、上空で広がってから、色が美しく変化するものもあります。こうした花火の「星」は、真ん中にある「しん」に向かって、违う色の火薬をまぶしていく方法で作られています。上空で「星」が外侧から燃えていくため、だんだんと色が変わっていくのです。

コラム

この「星」は花火の美しさを决める重要なもので、しんの周りに少しずつ火薬をつけて大きくしていく作业で作られています。粒が揃った「星」を作るには、职人の技术が必要です。