Вогонь з самого початку служив людям як універсальне джерело світла. На відміну від лампочок, ліхтарів і інших освітлювальних приладів, полум'я - це не твердий предмет, а щось невловиме. Через це у деяких людей може з'явитися логічне запитання: чи є тінь у полум'я? Адже якщо піднести джерело вогню до стіни, то вона стане тільки яскравіше, а на місці скупчення найбільшої кількості світла і зовсім не буде тіней.
Що таке вогонь?
Для початку слід розібратися в природі полум'я. Їм називають інтенсивний процес окислення вуглецю з яскравим випромінюванням і виділенням великої кількості енергії.
Коли підпалюють горючий матеріал, починається хімічна реакція. В ході неї полум'я, взаємодіючи з киснем, плавно поширюється по речовині. Коли паливо закінчується, вогонь гасне, а на місці багаття залишається зола - залишок, що складається зі скла, кварцу та інших негорючих компонентів.
Як і будь-який інший окислювальний процес, полум'я не може існувати без кисню. Якщо перекрити надходження повітря до вогню, він вичерпається. Саме тому в вакуумі неможливо розпалити полум'я.
Цікавий факт: З практичної точки зору в космосі не можна вистрілити з вогнепальної зброї, оскільки не вийде створити іскру, підпалити порох в патроні теж не вдасться. Однак є теорія, що постріл у вакуумі все-таки можливий, оскільки в самому поросі містяться частинки кисню. Їх має вистачити на запуск реакції окислення.
Чому горіння предметів супроводжується яскравим випромінюванням?
Під час реакції, поки відбувається окислення вуглецевих сполук, паливо поступово перетворюється в сажу. Частинки останньої виділяють в навколишнє середовище велику кількість тепла і починають світитися. Саме тому виникає вогонь.
Як з'являється тінь?
Тінню називається просторове оптичне явище, коли при приміщенні об'єкта між джерелом світла і поверхнею, перший відкидає на неї силует, що імітує його контури під певним кутом.
Цікавий факт: В давнину люди вважали тінь душею об'єкта, який її відкидав. Якщо у людини не було тіні, то його могли порахувати злим демоном.
Насправді, пояснити причину виникнення тіні досить просто. Коли в приміщенні з'являється джерело освітлення, світло від нього рівномірно розподіляється в просторі. Промені потрапляють на навколишні об'єкти, частина з них поглинається, деякі проходять наскрізь, інші розсіюються під різними кутами. Це призводить до того, що в просторі за об'єктом знаходиться менше світла, ніж між ним і джерелом освітлення. Через це і виникає тінь, що проектуються на поверхню під певним кутом.
Чи є тінь у полум'я?
Щоб відповісти на це питання, потрібно розмістити джерело світла між вогнем і поверхнею, на якій буде проектуватися передбачувана тінь. При напрямку променів на полум'я, вони будуть потрапляти на частинки сажі, що служать джерелом випромінювання. Їх особливість полягає в тому, що вони не тільки випромінюють світло, а й поглинають його.Тому, вони також здатні відкидати тінь.
Але розгледіти її буде досить проблемно, особливо, якщо розмір полум'я невеликий. Коли вогонь спалахує, він нагріває повітря навколо, через що коливання останнього стає видно неозброєним оком. При напрямку світла на полум'я, вони будуть заломлювати промені, що проходять крізь них, через що проектування тіні від вогню може спотворюватися.
Щоб краще розглянути тінь, потрібно направити джерело світла з того боку, де вогонь є найбільш широким. Тоді світло буде поглинений великою кількістю сажі, що дозволить проектувати на поверхню тінь більшого розміру. Це підвищить шанси на те, щоб розглянути її.
Так, у полум'ї є власна тінь. Її відкидають розпечені частинки сажі, які і служать джерелом яскравого випромінювання. Однак побачити тінь полум'я не так-то просто, оскільки вона буде спотворюватися нагрітим повітрям, коливання якого також будуть видні на поверхні. Щоб чіткіше розглянути тінь полум'я, потрібно направити світло на нього з того боку, де вогонь є найбільш широким.
