炎色反応の仕組みについて教えてください

質問

理科の授業で炎色反応をやりました。
しかし仕組みまでは教えてくれなかったので
教えてください！
よろしくお願いします

回答No.2

sanori · ベストアンサー

こんにちは。

理科で習う「位置エネルギー」というものがあります。
物を床に落とすとき、同じ重さの物でも、高いところにある物ほど、床へのショックは大きいです。

山の麓から頂上に至るまでの坂道では、
高いところほど、そこにある「物体」の位置エネルギーは高くなります。

ここで「物体」を、原子の中にある電子だと思ってください。
坂道の、高い場所（原子核から遠い位置）にある電子ほど、その電子のエネルギーは高くなります。

電子１個が高いところから低いところへ転がり落ちるとき、電子の位置エネルギーが小さくなることの代償として、その分だけのエネルギーの光を１個を放出します。
このとき、光のエネルギーというものは、光の周波数という形で表現されます。

Ｅ＝ｈν　（いー・いこーる・えいち・にゅー）
です。

Ｅ：　光１個のエネルギー
ｈ：　プランク定数と呼ばれる、この世に１つの定数
ν（にゅー）：　光の周波数

ところが、原子の中においては、（水素原子に限った話ではなく、他の原子も）坂道は、なだらかな形ではなく、「階段」になっています。
つまり、電子は、中途半端な場所に存在することができず、「階段」の中の「どこかの段」にしか存在できません。
（この「段」のことを「エネルギー準位」と言います。）

よって、電子が炎のエネルギーによって、上の段へ上がり、その後、もとの段に戻って位置エネルギーが下がるときも、無限通りの下がり方があるのではなく、ある段からその下のどこかの段に落ちる、ということしかできません。
したがって、放出される光も、いくつかの種類の　ν　だけということになります。

ν　＝　光の速さ／光の波長
光の波長　＝　光の速さ／ν

という関係があるので、波長も、いくつかの波長に限られるわけです。

光の波長は、まさに色を表すものなので、原子の種類によって炎色反応の色は異なる、ということになります。

以上、ご参考になりましたら。

お礼

長文のご説明ありがとうございました。
かなり参考になりわかった気がします。
本当にありがとうございました。

回答No.3

org1

火の中に入れたとき光ったでしょう？

ふつうの物は熱せられた後は
熱を出してさめますが

光を出してさめているという感じでしょうか

お礼

簡単に言えばそうなるんですね！
ありがとうございました！

回答No.1

noname#160321

あの…もしかして中学生ではないでしょうか。
原子の中の電子のエネルギーについて理解できますか？
炎の中でエネルギーをもらった電子が元のエネルギー状態へ戻るとき、その差のエネルギーが光として出ているのです。
その差が元素毎に違うので色がそれぞれ違います。
ナトリウムのオレンジ色はナトリウムランプ(トンネルなどで使う)と同じ原理で発行しているのです。
分かります？？？

お礼

理解できなくはないですが…。
難しいですね。