2023-12-31 22:00:00
Il ne fait aucun doute que les feux d’artifice sont l’un des phénomènes les plus fascinants à observer dans le ciel nocturne. Habituellement projetées lors des périodes de fête, ces fusées colorées peignent le ciel d’éclats multicolores, éblouissant tous ceux qui les regardent avec leurs rouges vifs, leurs verts foncés ou leurs ors étincelants.
Cependant, parmi cette palette de couleurs exubérante, il en est une qui brille toujours par son absence : bleu. L’explication de ce manque intrigant est directement liée à la chimie qui entoure les feux d’artifice.
LA CHIMIE DES FEUX D’ARTIFICE
Vous êtes-vous déjà demandé quelle était la science derrière les célèbres feux d’artifice ? Eh bien, le phénomène commence par le choix des composants qui seront contenus dans l’élément pyrotechnique, c’est-à-dire quels seront les composants chimiques qui, lorsqu’il est soumis à une température élevée, émettra de l’énergie sous forme de lumière et brillera dans le ciel. Généralement, les éléments les plus utilisés seront les sels métalliquespuisque chacun a la capacité d’émettre des photons à des fréquences différentes, ce qui se traduit par une large gamme de couleurs lorsqu’il est soumis à une excitation thermique.
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Ainsi, lorsqu’un feu d’artifice s’allume et s’élève dans le ciel, le mélange de poussières explosives s’échauffe, de sorte que tous les atomes qui composent chaque substance ils sont excités et ils vibrent fortement. C’est à ce moment d’excitation maximale que les électrons présents dans les parties les plus externes de l’atome absorbent cette grande température sous forme d’énergie, ce qui leur permet de sauter sur des orbites plus élevées. Cependant, il s’agit d’un état très instable, donc quelques nanosecondes Après avoir été excités, ils reviennent à leur position d’équilibre normale, libérant à nouveau de l’énergie sous forme de lumière visible.
Or, l’excitation a été si élevée que la libération d’énergie, même si elle se présente sous forme de lumière, a également un grand pouvoir : le explosion de couleurs que nous voyons depuis notre emplacement au sol. Or, la couleur émise dépend directement du saut d’énergie de chaque électron, qui est défini par chaque type de composé. Ainsi, s’il y a des sels de sodium dans le mélange, les sauts créent une couleur jaune, s’il y a des sels de strontium, ils produisent une couleur rouge, si ceux introduits dans la fusée sont des sels d’aluminium, les tons des feux seront gris, tandis que si au contraire ce sont des sels de baryum, les tons des explosions seront verts.
LE BLEU IMPOSSIBLE
Mais que se passe-t-il alors avec le bleu ? Eh bien, nous devons garder à l’esprit que les couleurs que nous voyons sont dues au fait que les électrons émettent de l’énergie sous forme de lumière, c’est-à-dire des photons et, en fonction de la fréquence et de la longueur d’onde auxquelles ils se déplacent, ils seront appréciable l’une ou l’autre couleur selon le spectre de la lumière visible : les fréquences les plus basses appartiendront aux tons rouges, tandis que les plus hautes appartiendront aux couleurs bleutées.
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Spectre de lumière visible. Le rouge, à droite, est identifié avec la longueur d’onde la plus longue et la fréquence la plus basse ; tandis que le bleu est identifié avec une longueur d’onde plus courte et une fréquence plus élevée.
Cependant, le problème réside dans la difficulté de trouver des éléments émettant de la lumière dans hautes fréquences qui donnent naissance à des bleus vifs et éclatants. Et, pour exciter les électrons des éléments susceptibles de donner la couleur bleue, un une énergie considérablement plus élevée, par rapport à d’autres couleurs, qui nécessiteraient des températures plus élevées et, par conséquent, une plus grande consommation d’énergie. De plus, dans la plupart des éléments, il n’y a pas un seul saut, mais plutôt des sauts. plusieursde sorte que, lorsque les couleurs résultantes sont combinées, il y en a généralement des plus « brillantes » qui éclipsent les bleus, rendant leur apparition presque impossible.
Historiquement, le cuivre a été le principal candidat dans la recherche du ton bleu. Cependant, en raison de sa composition, avec la désexcitation de ses électrons, une lumière verte serait également émise, qui couvrirait le bleu limité, ne lui permettant pas d’atteindre l’intensité visuelle nécessaire. En revanche, au fil des années, de nombreux autres métaux ont été considérés comme des favoris potentiels pour obtenir le bleu, comme le lithium ou le cobalt, mais l’émission du bleu reste un défi technique considérable.
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