關于球狀煙花的幾個物理問題

曹艷如

每當節日來臨，人們都有燃放煙花的習慣，不同效果的煙花裝點著黑暗的夜空，有的如盛開的菊花，有的如一串串紅燈籠，有的如靈動的蜈蚣……隨著煙花制作和發射技術的改進，將不同煙花的效果組合起來，讓人更有一種享受視覺盛宴的美好體驗。

看似高科技的煙花，讓人感覺有些神秘，它的基本原理是什么？它為何會展示不同的效果？重力的作用會對煙花的效果有影響嗎……諸如這樣的問題常讓人迷惑不解。事實上，煙花的原理遠沒有我們想象的那樣神秘，煙花燃放效果最基本的形狀是球形，絕大多數的效果都是從此演變或組合而成的，本文就針對球形的煙花談談其中的幾個物理問題。

一、球狀煙花的基本原理是什么？

球狀煙花的基本構造如圖1所示，其中發射藥由爆發力較大的火藥填充而成。點燃引線后，發射藥起爆，并同時點燃效果件的延期引線，火藥爆炸的能量將煙花效果件（圖中為球狀）從發射筒中射出。如果把煙花比喻成火箭，發射藥就起到了一級火箭的推動作用。在煙花效果件到達空中預定的高度后，延期引線會將煙花效果件內部的開爆藥點燃，猶如二級火箭工作，效果件被炸開，將效果件內部的亮珠向各個方向爆開并燃燒，由于亮珠內摻雜著不同的金屬元素，燃燒時產生焰色反應，就會出現不同的色彩效果。而亮珠的集體燃燒，則展示著煙花的整體效果。

二、發射藥量的多少決定于什么？

發射藥