火树银花从何来

哲晓

每年春节，作为一项传统习俗，绚丽的烟花总会点亮我们的夜空。可是，当你欣赏着这火树银花的美景时，你是否知道，这东西是怎样制作出来的，它绚烂多姿的形态又是从何而来？

烟花烟花满天飞，各种绚烂的颜色、变化多端的形状和声音……而这些效果，都是利用了不同的原理制造出来的。

颜色效果：主要利用了焰色反应，即不同金属及其化合物燃烧时会发出不同颜色的光。因此，制作烟花的过程中加入一些金属发光剂和发色剂后，就能使烟花放出五彩缤纷的颜色。

声音效果：主要是利用爆炸所处的空间不同，发出的声音也不同。火药药剂在有限空间中爆炸会产生大量气体，有的气体从喷孔中穿梭能发出悦耳的哨声或笛声；有的气体直接炸碎容器能产生爆破或嗡嗡声，从而实现声音效果。

火花效果：有的烟花似流星，有的则像菊花。其原理是：当将硬木炭粉或铝粉、铁粉加入药剂中，燃烧后有一些颗粒在光截体中没有完全燃尽被喷出，这些颗粒遇到空气中的氧，就会发生第二次燃烧反应，从而产生不同颜色和一定亮度。

硬木炭粉可产生金黄色小星；铁粉可产生钢兰小星；铝粉可产生白色小亮星。因此，利用这一原理，可以制成金黄色、白色、钢兰色的各种喷花；或产生乱窜的蝌蚪游水般的零部件（称为曲率）以及翻跟头的部件（称为绣球）等。有的药剂被点燃后，能强烈地燃烧产生一定的亮变和光色，并产生一亮一熄的闪烁的效果。

在药剂中除了加入金属粉外，还可加入易产生大量的固体和液体生成物的材料。这样，由于有金属粉存在，可以使药剂在燃烧后产生较高的温度和较大的亮度，当固体和液体的残渣覆盖下一层等待燃烧的药剂时，还会出现低温辐射，给人一种熄灭的感觉。当下一层药剂被点燃后，又会产生高温和较大的亮度。紧接着又用固体和液体残渣覆盖再下一层的药剂，以此推类，则会出现一亮一灭的现象。利用这种一亮一熄的脉动现象，可制造出有如雪花飘飘、红星闪耀等烟花成品和各种零部件。

其实，烟花的燃放效果如果说形的话，基本就一个：球形。

烟花的药筒被发射到天上后，根据物理学知识，一个点爆炸后会产生球状扩散的效果，所以烟花的基本效果就是球状。那么，为何烟花看上去绚烂多姿、千姿百态呢？因为根据这个球形效果可以做很多文章，一形生百状。

最基本的烟花效果药筒/球（下文简称效果），就是由各种参合了金属元素的“亮珠”组成，在天上爆炸并四散展开。燃烧时再根据化学元素不同，可以产生各种颜色效果，看起来就是一个展开的圆形。

亮珠的燃烧时间、亮度、大小，都是可以调节的。如果亮珠做得很大，其燃烧效果就是拖着一条长长的尾巴，从而形成由线状或条状构成的球形效果，因而看起来就不像一个圆，而像一朵绽开的花，像“柳、椰叶、菊”状效果就属于这种。

如果掺和不同类型的亮珠，比如颜色和燃点、燃烧时间不同的亮珠，就可以先燃一批显现一种效果；它们熄灭时，燃点或燃烧时间不同的另一批亮珠呈现下一个效果，进而达到二次或多次绽放的效果。如果制作简单，最常见的就是亮珠本身是裹着多层效果的，燃烧点第一层就显示第二层效果。

如果是大型礼花弹，则通常是用大型发射管像迫击炮一样发射上天的。这种礼花弹能做的文章更多，比如手工把一些特别亮的亮珠在效果球里面排列成圆圈、复杂一点的五角星或奥运会开幕式那种更复杂一点的笑脸图案也是可以的，但只能是这类简单的几何图形。太复杂的，比如复杂的文字造型，现在技术是做不到的，因为爆炸效果很难控制，所以还是打出圆圈圈最稳当，歪一点偏一点还是个圆，大不了就椭圆呗。就连打五角星都容易变成一团糟，奥运会开幕式的那个笑脸能成那样已经很不容易了，虽然有的变形走样看起来怪怪的……

这是在单个点上做文章，如果把多个筒管用不同角度排列起来，又可以变幻出很多花样。最简单的是不同角度排放发射，烟花就会带着长长的尾巴呼啸而去，蔚为壮观。此外，烟花效果上天时的尾巴也可以做出很多效果，可以旋转式上升、带哨声呼啸而上。

这种多管发射当然也可以尝试组成简单形状，比如奥运会开幕式的那几个大脚印，但是这样做效果的高度和间距极难控制统一，因为很难达到预期效果。所以，我们平常能看到的多管齐上的齐射，一般就是打出“花团锦簇”的效果，使得效果更加壮观。

为了让效果更加奇幻，还可以在发射效果时，不用普通的有外壳的效果药筒/球爆炸产生，而用特制的药柱、引线团之类。在空中引燃之后，它们会各自不规则乱飞乱窜，效果更灵动，这就不是球状了，而是一团团的。

还有更高档的烟花，比如在制作时将每颗亮珠全部用石膏浆之类的手工包浆形成一种绝缘外壳，然后在每颗亮珠上手工钻上一些小孔。将烟花打上天时，成百上千颗的小亮珠在空中引燃后，燃烧时间会更长，带着若有若无的小尾巴，还会轻微地飘动游离，产生令人惊艳的效果……

很多焰火晚会上，都会安排一种惊喜的结尾：一通猛烈的烟火团射上去达到高潮后，突然静上几秒，此时整个世界突然清净了；然后一轮齐射上去，天空中漂浮着一串串的红灯笼或蜈蚣甚至龙的图样，和之前昙花一现的烟花不同，它似乎可以停留很久……而这，其实就不是烟花的效果了，而是上面用了很多小降落伞吊着小物件组成的图案。

最后，补充一句，虽然烟花给我们带来了很多乐趣，但从环保的角度出发，还是号召大家尽量少放烟花爆竹。（来源：知乎日报 责任编辑/喻晓）