从大年三十到元宵节，小伙伴们肯定要看不少烟花，烟花爆竹也成为中国传统文化的一部分，但在欣赏烟花短暂的美的时候，你是否想过，这些烟花都是怎么做到发射到空中爆炸，而且迸发出各种颜色和花样的呢？
快和春节也不忘科普的知力君一起了解一下。
2018年央视元旦大型特别节目《山水中国美》焰火（摄影 / 徐移波）
01
烟花的构成有哪些？
根据国家标准《烟花爆竹安全与质量》（GB10631-2013），烟花爆竹是以烟火药为主要原料制成，引燃后通过燃烧或爆炸，产生光、声、色、型、烟雾等效果，用于观赏，属于易燃易爆危险品。
烟花由底座、发射筒、效果件（包括发射药、开包药、效果药）和引线四部分组成。其中，底座用来防止发射筒倾倒，从发射筒不同的燃放对象来说，个人燃放常用厚纸筒，专业燃放则多为金属筒，发射药最先被点着，用来推进整个效果件从发射筒中射出，开包药第二个被点着，起到炸开作用，效果药最后被点着，呈现出各种效果。
2014年北京APEC会议焰火晚会（供图 / 熊猫烟花）
02
烟花怎么升空与爆炸？
烟花中的发射药是由硝酸钾、硫黄粉和木炭粉等混合而制成的黑火药构成的。当发射药被引线点燃时，就会在有限的空间内迅速燃烧，从而快速释放大量气体。
但由于发射筒底部和侧面都是封闭的，只有向上的方向是敞开的，因此，这些气体就会以一个很大的初速度推动效果件冲向高空，而附着在效果件上的引线继续燃烧一段时间之后，则会点燃开包药，炸开效果件，同理，在封闭的状态下，快速放出大量气体，再加上合金粉等金属成分的燃烧释放出大量的热量，从而形成爆炸。
如果你还是觉得很不好理解的话，那不妨想想子弹发射。两者原理其实是一样的，都是力的相互作用。至于爆炸，则是因为受热膨胀。
2010年广州亚运会开幕式焰火（摄影 / 黄桂全）
03
烟花造型是怎么做的？
了解了烟花的构成、升空与爆炸的原理，或许你更想知道，为什么烟花会有如此多的造型与五彩缤纷的颜色？
其实，烟花有如此多的造型与颜色是因为效果件中效果药不同的火药成分和排列方式导致各种烟花燃烧时间和速度不同，所以就能排列成不同的形状。
至于绚丽的色彩则是因为不同金属灼烧会发生焰色反应——某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征的颜色的反应——从而造成不同的颜色。不同的金属产生不同的效果，发出不同颜色的光芒，烟花正是利用各种金属粉末在高热中燃烧而构成各种夺目的色彩的。
014年长沙橘子洲周末焰火（摄影 / 黄桂全）
烟花之下，是人们暖暖的情怀。在弘扬传统文化的同时，我们也有很多要注意的问题：
一是安全问题，我们一定要购买正规合格的烟花爆竹，并选择指定燃放地点或空旷的地方。另外，青少年朋友千万不要自己去尝试燃放烟花爆竹。
二是随着雾霾现象的不断发生，消费者环保意识逐渐增强，我们该如何在传统“年味儿”与减少烟花燃放对环境的危害之间权衡，也是值得深思的一个问题哦。
智能、安全、环保组合烟花联动生产线仿真模型
撰文/余策政
本文节选自《知识就是力量》杂志
