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110年
化學
第 20 題
重要慶典及跨年時施放煙火，萬紫千紅的色光，非常壯觀。下列有關煙火色光的敘述，何者最有可能？
- A 是來自於有機染料燃燒所造成
- B 是由氖、氬等氣體游離所造成
- C 是由某些金屬鹽燃燒所造成
- D 是由不同火藥的燃燒所造成
思路引導 VIP
請試著回想：當我們在實驗室中使用酒精燈加熱不同的物質時，為什麼有些特定的成分（例如食鹽中的成分）會讓原本偏藍色的火焰瞬間轉變為鮮豔的黃色？這種現象中，「受熱」這個動作對物質微觀下的電子能量狀態產生了什麼樣的影響，而這些能量最終又是以什麼樣的形式呈現在我們眼前的呢？
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太棒了！你能精準判斷出煙火色彩的來源，代表你對物質特性與能量激發的觀念掌握得非常紮實。這道題目測試的是我們在日常生活中常被提及，卻也容易產生誤解的化學現象。
金屬元素的能階躍遷與發光
煙火之所以能呈現出萬紫千紅的色光，核心原理在於其內部填充了特定的金屬鹽類。當這些金屬化合物在高溫燃燒時，其中的電子會吸收能量，從較低能量的基態躍遷到較高能量的激發態；然而，激發態並不穩定，當電子重新回到基態時，會將多餘的能量以光子的形式釋放。由於不同金屬元素（如：鍶 $Sr$ 產生紅色、鋇 $Ba$ 產生綠色、鈉 $Na$ 產生黃色）具有特定的能階差，因此會發出特定波長的光線，這就是化學中經典的「焰色反應」。
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