Яка температура біля вогнища

Яка температура багаття: Аналіз та факти

У кожному багатті ховається дивовижна властивість – температура. Цей аспект вогню важливий для розуміння його властивостей та потенційних застосувань. У цій статті ми розберемося з тим, скільки градусів у вогні багаття та які фактори впливають на температуру.

Що таке температура багаття?

Середня температура багаття — це середнє значення температури у всіх частинах багаття, включаючи найгарячіші та найхолодніші зони. Однак цей показник може змінюватись в залежності від стану дров, вологості та інших умов.

Як виміряти температуру?

Для вимірювання температури вогнища найчастіше використовують пірометри або термокамери, здатні витримувати високі температури та надавати точні дані.

Температурні зони багаття

Багаття складається з різних зон:

Центральна зона: тут температура вогню в багатті максимальна. Це найгарячіша частина багаття.
Зона полум'я: температура полум'я в багатті тут трохи нижче, ніж у центральній зоні, але все одно досить висока.
Зовнішня зона: це область навколо багаття, де температура знижується. У цій зоні температура найменша, але вогонь все ще може спричинити опіки.

Скільки градусів у вогні багаття?

Температура багаття може коливатися залежно від багатьох факторів:

Вологість дров: Сухі дрова горять при вищій температурі, ніж вологі.
Тип палива: Деякі види дров горять набагато гарячіше за інших.
Прохід повітря: Кількість кисню, що надходить до багаття, також впливає на температуру.

Тим не менш, в середньому можна стверджувати, що температура в центрі вогнища досягає 800-1200 градусів Цельсія, в зоні полум'я - близько 600-800 градусів, а на периферії - близько 300-500 градусів.

Безпека та температура багаття

Розуміння температури багаття не просто цікавий науковий факт, а й ключова інформація з погляду безпеки. Адже високі температури можуть викликати опіки або займання легкозаймистих предметів.

Поради щодо безпеки:

Уникайте контакту з центром вогнища та зоною полум'я.
Не кладіть легкозаймисті предмети поряд з багаттям.
Постійно стежте за багаттям, особливо при вітряній погоді або поблизу легкозаймистих об'єктів.

Практичне використання: готування на багатті

При готуванні на відкритому вогні знання про температуру багаття може бути дуже корисним. Наприклад, для смаження м'яса найчастіше використовують зону полум'я, де температура полум'я в багатті ідеально підходить для цього.

Поради з готування:

Для кип'ятіння води чи приготування супів найкраще використовувати центральну зону багаття.
Щоб повільно гасити або смажити на сковороді, виберіть зовнішню зону.

Додаткові фактори, що впливають на температуру багаття

Крім уже розглянутих факторів, таких як тип дров та прохід повітря, на температуру багаття можуть впливати:

Розташування: У гірських районах або на великих висотах багаття може горіти при іншій температурі через різницю тиску.
Сезон та погодні умови: Волога та вітряна погода може знижувати температуру багаття.
Добавки в багаття: Деякі речовини або рідини, додані до багаття, можуть змінювати температурні властивості вогню.

Регулювання температури багаття

Контроль за температурою багаття може бути необхідний під час готування, виживання в екстремальних умовах або проведення наукових експериментів.

Способи регулювання:

Зміна кількості кисню: Відкриваючи та закриваючи доступ кисню, ви можете керувати інтенсивністю горіння.
Вибір палива: Різні види дров дають різну температуру горіння Тверді породи деревини, такі як дуб або ясен, зазвичай горять гаряче.
Структура багаття: Пірамідальна або хрестоподібна структура може допомогти підвищити температуру багаття.

Багаття в науці

Наукове вивчення багаття може дати розуміння різних процесів, від хімічних реакцій до термодинаміки.

Знання про температуру багаття дозволяє вченим проводити експерименти, пов'язані з горінням, та вивчати властивості різних матеріалів за високих температур.

Історія багаття: від первісності до наших днів

З того часу, як стародавні люди навчилися керувати вогнем, багаття стало невід'ємною частиною їхнього життя. Від його температури залежало багато чого: можливість готувати їжу, захист від хижаків та холоду.

Ключові моменти в історії багаття:

Первісний вогонь: Наші пращури використовували вогонь для обігріву, освітлення та відлякування диких тварин.
Багаття в ритуалах: У різних культурах багаття мало священне значення, а його температура асоціювалася з божественною енергією
Промислова революція: З появою промисловості важливість уміння контролювати температуру вогню зросла, що сприяло розвитку технологій.

Вплив багаття на психологію людини

Багаття надає не тільки фізичний, а й психологічний вплив на людину. Тепло багаття приносить почуття затишку та безпеки.Багато людей знаходять умиротворення, дивлячись на полум'я, що пояснюється його заспокійливим ефектом та асоціацією з домашнім затишком.

Висновок

Наступного разу, коли ви дивитися на багаття, задайте собі питання: «Скільки температура в багатті зараз?». І хоча точна відповідь може залежати від багатьох факторів, тепер у вас є базове розуміння температурних зон багаття та того, що впливає на нього.

Таким чином, багаття - це не просто джерело світла і тепла, але і дивовижний прояв природи, температурні властивості якого можуть змінюватись в залежності від безлічі умов.

Температура горіння дров

Температура горіння дров — питання не таке пусте, як може здатися. Від максимальної температури полум'я у градусах на повітрі та у лазні, у домашній печі залежить дуже багато. Свої особливості вона має у вогнищі та на мангалі, і всюди є свої оптимальні показники.

фактори, що впливають

Вологість дров

Неважко зрозуміти, що чим більше вологи в дровах, тим гірше вони горітимуть, і тим нижче реальна температура горіння. Значна частина теплоти тоді витрачається не на корисні потреби вогонь, що розводять, а на випаровування рідини, що відрізняється неабиякою теплоємністю. Вода за замовчуванням є обов'язковою складовою будь-якої деревини. Навіть технологічно сухий (використовується для будівництва) пиломатеріал містить зазвичай 10-15% води, а щойно зрубані на природі стовбури та гілки насичені нею в кілька разів більше.

Не дивно, що навіть після якісного сушіння на повітрі дрова не спалахують від сірника або запальнички, подібно до бензину. Їх доводиться розпалювати спеціальними прийомами.Досить сказати, що при 15% вологості випаровування всієї цієї води з 1 кг дров вимагатиме стільки ж тепла, скільки потрібно для кип'ятіння 10 л звичайної води на газовій плиті. У багаття зазвичай кладуть вдвічі більше свіжозрубаних дров, ніж потрібно було заздалегідь заготовлених і висушених добре. Той самий прийом може бути використаний і при приготуванні шашликів на мангалі.

Однак мінус полягає у значному перевитраті палива. Обігрівати житло в такий спосіб не просто трудомістко. Потрібно занадто часто вичищати труби і димарі від сажі, що накопичується. Альтернативне рішення полягає у самостійному сушінні дров; за 1 рік їх можна довести до вологості 20%, навіть просто зберігаючи в стібці під навісом.

Деякі люди вважають за краще закуповувати висушені вже ґрунтовно дрова.

Розмір

Але температура горіння (ступінь нагрівання язиків полум'я) залежить не тільки від насиченості водою. Дуже великі поліни тримають значну частину тепла усередині та віддають його нерівномірно. Дуже дрібні «пихають» і видають теплоту за лічені хвилини. Більш менш стабільний нагрівання забезпечує тільки паливо середньої величини з однорідними габаритами. Особливо важливим є цей момент для лазні, де комфортні умови багато в чому залежать від сталості прогріву.

Потрібно пам'ятати про вплив закладки. Поміщаючи дрова в камін або пекти, не треба класти їх щільно. По можливості треба уникати заповнення понад 1/3 загального обсягу. А якщо ні, то гарантувати нормальну тягу і оптимальний режим згоряння не вийде. Більш точно можна сказати лише з урахуванням:

виду вогнища та особливостей його конструкції;
якості пального;
породи деревини.

У будь-якому випадку чим більша величина поліна, тим суші має бути деревина.Дуже великі екземпляри розпалюються повільно. Горіння їх також йде повільно. Рубаючи дрова на невеликі поліни, можна буде:

прискорити випаровування води;
активізувати приплив повітря до осередків горіння;
збільшити виділення піролізних газів;
наростити температуру всередині багаття, печі чи каміна.

Температура горіння різних порід

Але треба розуміти, що потрібне порівняння різних порід деревини за температурою спалювання. Щільність волокон, їх хімічний склад та інші нюанси впливають на інтенсивність виділення тепла. Максимальна температура при горінні дубової деревини становить 900 градусів, 75% теплоти, що виділяється, виходить назовні. Береза горить теж досить жарко, але в полум'ї дров, що горять, з неї температура досягає 816 градусів. У соснових дров цей показник становить 624 градуси. Вільха ще "холодніше" - 552˚C. Ялинова деревина видає язики вогню з прогріванням до 600 градусів. Найспекотніший тип - бук і ясен (до 1044 градуси). Граб горить за трохи нижчої температури — 1020 градусів. Середня її величина – 865 градусів. В інших випадках:

660˚C - при спалюванні липи;
612˚C - при використанні осики;
468˚C — під час використання тополі.

Бук, модрину, граб і дубову деревину використовують дуже рідко. Виняток становлять лише відходи від переробки такого матеріалу. У домашніх умовах та у лазнях оптимальним вибором є березові дрова. Вони горять найспекотніше в порівнянні з іншими поширеними видами. Дещо менш популярна хвойна деревина. Але всього цього все одно недостатньо, щоб сказати, якою має бути оптимальна деревина для досягнення конкретної температури. Так, ялина, ялиця та сосна хоч і горять спекотніше вільхи, іноді пострілюють смолою.Ця проблема буває властива і для модрини, що знижує її популярність у порівнянні з березою. Бук майже не дає іскор та віддає максимальну частку тепла назовні.

Саме букова деревина є практично еталонною по відношенню до інших порід. Аромат від неї відмінно сприймається людьми. Недарма саме таке дерево застосовують при копченні м'яса та інших продуктів. ось у камінах та мангалах абсолютно неприйнятно. Поряд з буковими дровами, у камінах можна використовувати ясенову деревину. Вона горить при 1040 градусів. Перевагою виявляється і відсутність стрільби іскрами. деревину нескладно. потріскує, що подобається багатьом людям.

Визначення температури за кольором горіння

Але знати, якою мірою може бути нагрітий вогонь, недостатньо. Треба розуміти, що у конкретних умовах цей показник суттєво відрізняється. Приблизно оцінити ступінь нагріву допоможе колір полум'я. Там, де горіння найбільш активно, воно набуває білого або насиченого жовтого забарвлення.

Яскраво-червоні відтінки характерні для верхівки полум'я. Над ними видно вже тільки дим, а іноді ще коливання розігрітого повітря. Якщо полум'я світить тьмяним червоним світлом, то в ньому температура сягає лише 500 градусів. Темно-вишневе забарвлення характерне для ділянок, прогрітих до 800 ° C, а тисячоградусні зони вогню теж вишневі, але вже помітно яскравіше. Іноді в багатті або печі можна побачити червоно-оранжеві сполохи. Можна вважати, що вони прогріті до 1100C. Насичений помаранчевий колір показує, що температура на 100 градусів вища. Біло-жовтий вогонь виникає за 1300 градусів, а простий білий колір — за 1400 градусів.

Але це зустрічається рідко, як і яскраве біле забарвлення - він говорить про прогрівання приблизно до 1500 градусів; березові дрова, що вважаються ідеальними, горять звичайним жовтим кольором.

Як виміряти?

Колір може сказати багато, але не все. Він змінюється залежно від палива, від його вологості і навіть від інтенсивності руху повітря. І тому говорити про температуру вогню по ньому можна лише приблизно. Достовірно визначити її можна тільки за допомогою спеціалізованої апаратури (пірометрів). Професійне пірометричне обладнання працює без прямого контакту з полум'ям.

Замір проводиться за інтенсивністю інфрачервоних променів. Вимір може проводитись на будь-якій відстані за умови прямої «видимості» для приладу. Тому за умов сильного задимлення пірометри не працюють чи видають некоректні показання. Найчастіше температура вогню за результатами вимірювань коливається від 750 до 1200 градусів. Чи горить полум'я в каміні, в багатті чи печі — не має значення.

Температура горіння дуже залежить, однак, від конструкції вогнища. Саме конструкція визначає інтенсивність надходження кисню.У масивних печах з каменю паливо згоряє максимально повно, але процес розтягнутий, і тому рівень нагрівання знижується. Пічки-буржуйки та аналогічні конструкції з тонкого листа сталі теж дозволяють спалити дерево майже без залишку, проте тепло надходить назовні моментально, і тому піч нагрівається, остигає швидко.

У якісних пристроях для топки можна знизити надходження кисню. Це дозволяє збільшити температуру спалювання дров. Тепловіддача у такому разі зменшиться. Якщо дерево горить у відкритих камінах, вирішального значення набувають властивості димоходу. Саме вони визначають параметри тяги.

Варто зазначити, що у різних фазах згоряння його температура помітно відрізняється. При 120-150 градусах дерево лише обвуглюється. Якщо тепло продовжує надходити, то деревне вугілля, що утворилося, сам спалахне. Далі настає момент займання димового газу. Вони піддаються тепловому розпаду та охоплюють всю зону, після чого відбувається спалах.

Вогонь має тоді світло-жовте забарвлення. Основне займання відбувається при 450-620 градусах. У такий момент дуже важлива пристойна тяга. Власне горіння ділиться на тління та полум'яне горіння. Щойно закінчується паливо, припиняється надходження кисню чи падає температура, полум'я згасає.

Вихід на необхідну для займання температурну планку визначається:

формою та об'ємною щільністю шматка дерева;
його насиченістю водою - усередині та зовні;
розміщенням по відношенню до потоку повітря;
силою повітряної тяги.

Цікаво, що круглі дрова горять гірше за тих, у яких є чіткі грані. Обстругане дерево спалахує повільніше і при вищій температурі, ніж зразки з необробленою поверхнею.

Також варто відзначити і різну ціна дров. Використовувати той самий бук для топки лазні чи будинку було б технічно практично, але це нерентабельно у фінансовому плані.

Спектральний аналіз полум'я багаття. Що робить вогонь жовтим – наночастинки вуглецю чи солі натрію?

У публікаціях в інтернеті по-різному пояснюється, як виникає колір полум'я біля багаття

Існує дві принципово різні версії. В одній говориться, що випромінюють розпечені частинки вуглецю розміром близько 100 нм, у другій - що жовтий колір виникає при випромінюванні солей натрію, що знаходяться в деревині.

У численних публікаціях одне чи інше з цих пояснень. На форумах обговорюється цю тему, але ніхто не посилається на результати експериментів.

Ось приклад типових публікацій:

Тобто досі немає загальноприйнятого варіанта пояснення механізму видимого випромінювання, що виникає в процесі горіння багаття!

І все ж - чому багаття жовте?

Я вирішив провести експерименти та знайти правильну відповідь. Мені потрібно було виміряти спектр видимого випромінювання полум'я багаття та пояснити результати. Якщо спектр буде суцільним – вірна перша версія, якщо ми спостерігатимемо подвійну лінію натрію – друга.

Зауважу, в російськомовному та англомовному інтернеті мені не вдалося знайти подібних спектрів.

Для проведення роботи я виготовив та налаштував спектрометр.

Саморобний спектрометр

В інтернеті багато публікацій та роликів про те, як зробити спектрометр із DVD диска, проте характеристики цих приладів не дозволяють провести потрібні вимірювання. Мені вдалося зробити якісний спектрометр.

Основні характеристики

Спектрометр працює в діапазоні 400-700 нм з роздільною здатністю 0,3 нм. Застосовуються змінні оптичні щілини шириною 50, 100, 200 та 300 мікрон.Дифракційні грати з кроком 740 нм виготовлені з DVD диска. Реєстрація спектра виконується дзеркальною фотокамерою Nikon D5100. Прилад виконаний у міцному корпусі, що дозволяє зберігати налаштування під час переміщення.

Вимірювання спектру полум'я багаття

Були проведені класичні експерименти – виміряно спектри Сонця, лазерів, полум'я газового пальника та всіляких ламп. Спектрометр пройшов перевірку і тепер можна було розпочати дослідження полум'я багаття.

Досліджуване полум'я багаття в каміні Я розпалював багаття в каміні і проводив дослідження, фіксуючи спектр полум'я

Виміряємо спектр лінії вогню - Так я назвав побачену лінію.

На тлі дуже слабкого безперервного чорно-тільного спектру були зареєстровані дві яскраві жовті лінії з довжинами хвиль 589,0 нм і 589,6 нм. Відповідно до бази даних NIST – це лінії натрію.

Спектри калібрувальної лампи, багаття в каміні, кухонної солі та золи з каміна

Нижче на фотографії показано частину спектру полум'я багаття з великим збільшенням, щоб можна було розглянути подвійну лінію натрію 589,0 нм і 589,6 нм на тлі безперервного спектра вуглецю розжарених частинок:

Крупним планом спектральних ліній натрію в багаття і лінії натрію в золі, що горить у спирті.

У подальших дослідженнях було зафіксовано динаміку появи ліній натрію в спектрі. Поки багаття розгорається – у спектрі лінії відсутні. У міру появи вугілля і збільшення потужності випромінювання дані лінії з'являються і їх яскравість зростає.

Обговорення результатів експериментів

Чому ми бачимо жовтий колір, фізіологія

Щоб правильно пояснити результати експериментів, треба розуміти, як наші очі сприймають випромінювання різної довжини хвилі і як мозок обробляє цю інформацію.

Коротко і дуже спрощено нагадаю добре відомі факти. Ми сприймаємо колір жовтим з різних причин: в одному випадку, коли в сітківку ока потрапляє випромінювання вузького спектру з довжиною хвилі в діапазоні 570 нм – 590 нм, і в багатьох інших, коли в очі потрапляє випромінювання різного спектрального складу. Наприклад, червоний та зелений у правильних пропорціях сприйматимуться як жовтий. На екрані моніторів ми створюємо саме такий жовтий колір.

Тобто наші очі і потім мозок створюють ілюзію кольору і тому для розуміння фізичних та хімічних процесів нам і потрібний вимір спектру.

Помилка, що зустрічається в багатьох публікаціях, в яких пояснюють жовтий колір багаття - «Колір багаття викликаний випромінюванням натрію»

Цей експеримент показує - Поява подвійної лінії натрію не надає будь-якої помітної зміни кольору.

Невеликі пояснення

Порівняємо спектри випромінювання Сонця та полум'я багаття.

У сонячному спектрі максимум припадає на зелений колір, а потужність червоного та синього менша. Випромінювання саме з такою спектральною характеристикою сприймається як білий колір.

У полум'ї багаття з атомів вуглецю утворюються частинки сажі розміром до 100 нм. Ці частинки дають безперервний спектр з максимумом випромінювання в інфрачервоній області, а потужність видимого випромінювання падає від червоного до зеленого і ще більше до синього. Випромінювання з таким спектром сприймається людиною як відтінки жовтого та помаранчевого, залежно від температури області полум'я. Жовтий колір багаття - це не випадковий збіг, але про це трохи нижче.

Вплив солей натрію

У процесі горіння з'являється зола, в якій містяться солі, в тому числі і солі натрію. Золи зовсім небагато.Вона починає підніматися в полум'я вгору, і яскрава подвійна жовта лінія натрію поступово з'являється у спектрі. Однак її поява не позначається помітно на кольорі багаття, тому що жовтий колір від безперервного спектра ока вже сприймають.

Висновки

Те, що ми бачимо багаття жовте, не означає, що йде випромінювання у вузькому спектральному діапазоні натрію. Наші очі та мозок сприймають безперервний спектр як жовтий колір.

Поява додатково яскравої лінії натрію мало впливає на сприйняття кольору багаття, яке залишається таким же жовтим. Для нас не помітна зміна кольору, оскільки такий колір вже був. До речі, якби за колір багаття відповідав тільки натрій, відтінків би не було, тому що ми бачили б чистий спектральний колір.

Чому ж популярною залишається версія про те, що жовтий колір багаття надає лінії натрію? Швидше за все, збіг кольору лінії натрію та чорно-тельного спектру вуглецю і призвів до плутанини.

Колір полум'я багаття дають частинки вуглецю, що яскраво світяться. Вплив на колір випромінювання натрію мінімальний.

Нова гіпотеза про вплив полум'я багаття на адаптивну еволюцію колірного зору людини

Короткий підсумок першої частини публікації: (1) в полум'ї вогнища два абсолютно різні і не пов'язані між собою механізми породжують випромінювання, кольори яких сприймаються людиною однаково, як жовтий, (2) випромінювання натрію змінює інтенсивність у процесі горіння, (3) колір полум'я в процесі горіння не змінюється та залишається жовтим.

Як відомо, ми можемо розрізняти безліч кольорів. Стверджується, що мільйон, але навіть якщо б це була тисяча, то ймовірність випадкового збігу кольору 1:1000.

Логічно виникає гіпотеза – це випадково.Можна припустити, що багаття стало тригером для еволюції колірного зору людини.

Пошуки в інтернеті російськомовному та англомовному не дають відповідей. Ця гіпотеза як ніде не обговорювалася, і навіть ніким не висловлювалася. Швидше за все це пов'язано з тим, що біологи просто не знають тієї інформації про спектр полум'я багаття, яке з'явилося в процесі даних вимірювань.

Щоб переконатися, що колір випромінювання справді однаковий я вигадав ще один витончений експеримент

Після закінчення горіння полум'я зіскребаю сажу зі стінок каміна та збираю золу біля вугілля. Поміщаю сажу і золу в дві різні ложки з нержавіючої сталі, заливаю до країв спиртом і підпалюю одночасно. Результат на знімках нижче. Вийшло, на мою думку, красиво.

Мені вдалося поділити жовтий колір полум'я багаття на дві різні частини.

Що ми приїхали. Візуально колір повністю збігається. У процесі горіння полум'я золи та сажі виглядають абсолютно однаковими. І колір, і інтенсивність горіння однакові. Але на знімках можна побачити невелику різницю. У полум'ї, де випромінює сажа можна розглянути окремі треки, що світяться, частинок вуглецю, в золі таких немає.

Спектральний аналіз показує, що сажа випромінює в суцільному спектрі, де на кожній частоті випромінювання невелике, а попел дає дві яскраві лінії натрію.

Цікаве спостереження – полум'я монохромного випромінювання золи має різні відтінки жовтого. Швидше за все це пов'язано з різною потужністю випромінювання в різних частинах полум'я.

Спирт горить неяскравим блакитним кольором

Повернемося до обговорення гіпотези

Є ще кілька фактів, які роблять припущення про вплив багаття на еволюцію колірного зору більш правдоподібним.

Якби колір випромінювання сажі і золи сприймався по-різному, то (1) колір багаття змінювався б у процесі горіння і (2) яскравість багаття, що сприймається, була б меншою.

Розташування максимумів сприйняття в трьох типах колб сітківки 430, 530 і 560 нанометрів, не симетрично і зсунуто до лінії натрію. При такому розташуванні освітлення багаття для нас набагато яскравіше (3). Як це могло б виникнути?

Археологи визначили, що людина користується багаттям понад мільйон років. За цей час змінилося понад 50 тисяч поколінь. Достатньо, щоб у кожному поколінні максимум сприйняття в колбочках змінювався на 0,001 нм і за мільйон років зміни досягнуть 50 нм (4).

Вузький спектр жовтого проти червоним зеленим і синім додатково вказує на невелику ймовірність випадкового збігу (5).

Протягом мільйонів років, щодня, люди проводили біля багаття значну частину свого часу, адже багаття було єдиним альтернативним джерелом освітлення, тож адаптуватися було життєво необхідно (6).

Жовтий колір багаття близький по сприйняттю до заходу сонця, що може бути ще одним аргументом на користь гіпотези, тому що таким чином колір багаття почав сприйматися схожим на колір сонця (7).

Зимовий захід сонця на річці Об

Гіпотеза про вплив багаття на еволюцію колірного зору людини також може пояснити необхідність появи трихроматичного зору (8).

Популярна гіпотеза про еволюцію зору для більшої зручності пошуку фруктів серед листя не пояснює необхідність появи трьох різних колб з максимумами 430 нм, 530 нм і 560 нм. Інші примати є дихроматами, мають колірний зір та легко знаходять їжу.

А ось життя за двох різних джерел світла могло призвести до появи трихроматичного зору. Нагадаю, що спектральний склад сонця та багаття сильно відрізняються. Випромінювання багаття більш інтенсивне у довгохвильовому діапазоні, ніж у діапазоні коротких хвиль. І за колірний зір біля багаття відповідають переважно колбочки 530 нм та 560 нм. Якби в цьому діапазоні був тільки один вид колб, а другий тип у фіолетовому діапазоні, то при світлі багаття у людини було б практично монохромний зір. Крім того, саме таке асиметричне розташування максимумів робить сприйняття кольору при сонячному світлі та світлі багаття дуже схожим, особливо для вечірнього сонця.

Усі наведені вище аргументи (1) - (8) є прямими доказами, але опосередковано вони підтверджують гіпотезу про роль багаття в еволюції кольорового зору людини. Головним же фактором я вважаю надзвичайно маленьку ймовірність збігу квітів, що випромінюються частинками вуглецю та натрію (9).

У висновку слід зазначити, що ми можемо спостерігати два види еволюції – [1] зміну будови ока та [2] адаптацію обробки мозком інформації від очей. Тобто зсув максимумів сприйняттів колб до ліній натрію та сприйняття мозком однаковим жовтим кольором випромінювання частинок вуглецю та натрію.

Примітний факт - Через те, що в процесі адаптації жовтий колір став сприйманим, з описаних вище причин, цим стали активно користуватися маркетологи, розробники дорожніх знаків і геймдизайнери.

Пояснення та інструкції

Пояснення для тих, хто хоче дізнатися подробиці експериментів, та інструкції для охочих зробити аналогічний спектрометр та провести свої вимірювання

Конструкція приладу дуже проста, але простота стала можливою, тому що були використані сучасні високотехнологічні компоненти: дзеркальний фотоапарат, DVD-R диск, комп'ютер з програмним забезпеченням для обробки фотографій. використовував для калібрування ртутну лампу з чотирма відомими лініями випромінювання ртуті. Скористався базою даних для ідентифікації зафіксованих в експериментах ліній.

Спектрометр, в якому спектр реєструється на фотоапарат краще підходить для експериментів з сприйняття людиною кольору, ніж класичні спектрометри з рівномірною шкалою потужності.

Виготовлення спектрометра

Виготовлення дифракційних грат Виготовлення оптичних щілин Виготовлення корпусу

Налаштування та калібрування спектрометра

Налаштування - це вибір чутливості матриці, діафрагми об'єктива, експозиції, різкості. Все це робиться експериментальним шляхом.

Калібрування проводилося перед кожною серією дослідів по відомому спектру малогабаритної ртутної люмінесцентної лампи.

Обробка результатів вимірів

Обробку результатів вимірювань (вимір довжин хвиль досліджуваного спектру) проводили наступним чином: Спектр калібрувальної лампи та досліджуваний спектр об'єднувалися в один кадр. Знаючи розташування ліній ртуті шляхом вимірювань і наступних розрахунків визначали потрібну довжину хвилі. Вимірювання проводилися з точністю одного пікселя матриці сенсора камери, що відповідає 0,1 нм. Для надійної реєстрації спектральних ліній потрібно три пікселі. Ширина половини спектральної лінії 03 нм; тому роздільна здатність спектрометра не гірше 0,3 нм. Враховуючи, що розташування центрів ліній можна визначити з точністю до 1 пікселя, довжина хвилі була встановлена з точністю до 0,1 нм. Типові саморобні спектрометри, інформацію про які можна знайти в Інтернеті, мають дозвіл більш ніж на порядок нижче від одного до декількох нанометрів. Вони не підходять для таких вимірів.

Мені трохи пощастило. У природі два спектральних джерела жовтого кольору: (1) подвійна лінія емісійного спектру натрію 589,6 нм та 589,0 нм та (2) подвійна лінія емісійного спектра ртуті 577,0 нм та 579,1 нм. Один із них був у калібрувальній лампі інший у полум'ї багаття. Між цими линями всього близько 10 нм і приблизно 100 пікселів. Тому я легко зміг з точністю до 0,1 нм виміряти довжину хвилі лінії натрію в полум'ї багаття.

Про те, як зробити якісний спектрометр та як правильно проводити експерименти читайте у моїй статті "Самодельний спектрометр з високою роздільною здатністю"