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  • 1 # 韓曉勇老師

    可能是題主在問“蠟燭燃燒發出的光,是怎麼產生的”。下面我來回答蠟燭燃燒的發光原理。

    蠟燭燃燒,屬於化學變化,石蠟與氧氣生成二氧化碳和水,化學能轉化為熱能,反應伴隨放出大量的熱。熱能被原子吸收,原子中的電子將從低能級躍遷至高能級,原子則由基態轉化至激發態。

    激發態不穩定,電子又會從高能級回遷至低能級,伴隨放出能量,能量以光的形式向外釋放,這就是發光。發出的光,被儀器捕捉描畫出光譜,就是發射光譜(下圖右是發射光譜,圖左則是吸收光譜)。

    簡言之,蠟燭發光本質就是電子由高能級向低能級躍遷時的光能釋放,光的頻率由高低能級差決定,是量子化的。光必定是按照光速傳播。節日煙花,電燈霓虹燈都是激發後的原子中電子由高能級向低能級躍遷時的光能釋放,是相同原理。

  • 2 # 海門老馮

    蠟燭為碳氫化合物,碳氫這兩種元素都能與氧發生化學反應。化學表示式:C25H52+O2→(點燃)CO2+H2O。蠟燭燃燒時在發出光(熱)的同時,產生新的化合物——二氧化碳和水。

    蠟燭燃燒時發光的原理和過程應該是這樣的:碳原子最外層上有四個電子。氧原子最外層上有兩個電子。已知在常溫下蠟燭不會主動燃燒起來。說明蠟燭需要先吸收能量。接下來就施以明火加溫,溫度使得碳氫化合物在吸收能量的同時因各自原子的質子、中子以及質子和中子之間距離開始拉大,體積發生微觀膨脹,原有的核電荷對核外電子的作用力下降,核外電子相對能量增高。就在核外電子喪失原子核電荷作用力的彌留之際,碳氫化合物分子逐步解脫(間距拉大),蠟燭出現溶解。此時,雖然碳氫化合物分子鏈已經出現鬆懈,但是還沒有達到碳與氧進行化合反應的程度。經持續加溫後,溫度最終達到蠟燭燃點。此時的碳和空氣中的氧原子它們分別也因自身受到能量作用而發生體積膨脹,核電荷力下降。

    氧原子因缺少兩個核外電子,有希望得到兩個電子的電荷趨勢。而一個碳原子核具有四個正電荷。所以,只能捨去(拋棄)一部分或全部四個核外電子,再與其他原子進行軌道合併。當碳的四個核外電子因受到高溫作用失去正電荷吸引力時,氧原子與碳原子趁機相互靠近。並不失時機地抓住對方,成為二氧化碳。

    在一個碳與兩個氧原子的結合過程中,碳原子最外層上的電子軌道與兩個氧原子最外層上的軌道發生了重疊,碳所擁有的四個正電荷直接與兩個氧原子的四個負電荷配對平衡。而碳的四個核外電子因自己的正電荷被氧原子所直接取代,在失去電荷吸引力作用後,碳外四個電子就在一剎那間,立即由原來的繞核高速旋轉運動變成了直線運動。光,從此產生。

    人如何感覺到蠟燭光呢?每當大量電子集體高速運動起來時,由於電子密集散發。一方面,在一旁的人,因身體受到大量電子輻射(撞擊)而感覺到熱。另一方面,燃燒時的外逃電子就近又碰到了其他物體。比如是蠟燭、碳原子、氫原子、二氧化碳、水分子和空氣氣體等物體,這些物體都能或多或少給光電子前進帶來阻擋,從而發生電子反射。反射物的形態被人的視覺接收後就感覺到了蠟燭正在燃燒著的火光。

    為了說明問題,以上只是說到碳氧反應。其實,蠟燭燃燒時還同時發生著氫氧反應。從上述氧化反應過程中我們不難看出。就人的感覺而言,蠟燭燃燒時能發光,它主要取決於兩個因素。一是元素化合時的放能(向空間發射電子)。即兩種原子的最外層電子軌道重疊後,置換出其中的一種原子核外電子,電子逃脫原子核束縛便成為了光;二是在燃燒中,電子高速直線運動的同時又被物體反射。並且能被人所感覺到。假如核外電子僅僅在能級之間上下躍遷,而沒有能夠逃脫反應物,則光就無從產生。再說,逃脫出去的電子,如果沒有就近的反射物阻擋,蠟燭發出來的光或火就不能被人感知。這兩個關鍵點缺一不稱光。

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