밤하늘에 피어오르는 불꽃놀이는 알록달록 다채로운 색을 내는데요. 그 원리를 금속 원소가 불꽃에 반응하여 고유한 색의 빛을 내는 불꽃 반응으로 설명해 주세요.

Question

밤하늘에 피어오르는 불꽃놀이는 알록달록 다채로운 색을 내는데요. 그 원리를 금속 원소가 불꽃에 반응하여 고유한 색의 빛을 내는 불꽃 반응으로 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

밤하늘에 다채로운색을 내는 불꽃놀이는 금속 원소가 열을 받아 빛을 내는 불꽃 반응과 전자의 에너지 흡수와 방출을 통해 빛이 방출하는 원리입니다.

폭죽이 터지며 발생하는 고온의 열에너지를 금속 원자가 흡수하면, 가장 안정되어 있던 전자가 에너지를 얻어 더 높은 에너지 레벨로 뛰어오릅니다. 높은 에너지 상태인 들뜬 상태는 매우 불안정하기 때문에, 전자는 즉시 원래의 안정적인 바닥상태로 다시 떨어집니다. 이때 전자가 떨어지며 처음 흡수했던 에너지를 외부로 내뿜는데, 이 에너지가 바로 빛의 형태로 방출되어 다양한 색의 빛을 내는 것입니다.

불꽃놀이는 연출하고자 하는 색에 따라 특정 금속이 포함된 화합물을 조합하여 폭죽을 만듭니다. 예로 스트론튬이나 리튬은 빨간색, 나트륨은 노란색, 구리는 청록색, 칼륨은 보라색 등의 색을 연출합니다.