Hoe ontstaat het licht van een vlammetje?

Vuur is mooi om naar te kijken. Maar hoe ontstaat het licht van een vlam eigenlijk? Wetenschapper Diederik Jekel zocht het uit.

Warmte, zuurstof en brandstof

Warmte is nodig om een brandstof te laten branden, en dus nodig voor het maken van een vlam. Ook is zuurstof belangrijk, want zonder zuurstof kan de brandstof niet branden. Dat weet je misschien wel: als je een glas over een waxinelichtje zet, dooft het vlammetje.

Als er genoeg zuurstof en warmte bij de brandstof zijn, blijft het vlammetje branden. De lucht boven die brandstof gaat dan steeds harder trillen van de warmte. Doordat alle deeltjes van deze lucht tegen elkaar botsen, ontstaat er licht.

Verschillende kleuren

Een vlam is onderop blauw. Het midden is wit en rondom de vlam is het geel. Deze kleuren worden bepaald door de temperatuur van de vlam. Het blauwe deel is het heetst, daarna het witte deel en het gele deel van de vlam is het minst warm.

Niet alleen de temperatuur kan de kleur van de vlam bepalen, de brandstof kan de kleur ook veranderen. In de video laat Diederik Jekel je allerlei mooie kleuren zien die een vlam kan hebben. IJzer zorgt bijvoorbeeld voor gele vonken, zoals in vuurwerk. Zink maakt de vlam juist felblauw.

Atomen en elektronen

Dat verschillende materialen zorgen voor verschillende kleuren, heeft te maken met atomen. Alles om je heen is gemaakt uit atomen. Dit zijn een soort legoblokjes waaruit dingen gebouwd zijn. In het midden hebben atomen een kern, waaromheen andere deeltjes draaien. Dit zijn elektronen, en die draaien op een vaste afstand van de kern.

Door de warmte van het vlammetje krijgen de elektronen energie. Dan kan de elektron ineens uit zijn plek springen, verder weg van de kern van de atoom. Maar hij komt ook weer terug naar zijn vaste plek. En wanneer hij terugkomt naar de atoom, dan zendt de elektron licht uit.

Verdiepingen

De elektronen van een atoom kunnen niet op elke afstand van de kern zitten. Denk aan een flatgebouw: je kunt op de eerste of tweede verdieping zitten, maar niet daartussenin. Hoe hoog die verdiepingen van een flatgebouw zijn, verschilt per materiaal. Bij ijzer is dat bijvoorbeeld anders dan bij zink.

Hoe hoger een verdieping is, hoe verder een elektron naar beneden valt wanneer hij terugkomt naar de kern. En hoe verder de elektron valt, hoe blauwer het licht van de vlam is. Bij een kleine afstand is de vlam juist meer rood. Denk bijvoorbeeld aan vuurwerk met verschillende kleuren. Dit komt door verschillende materialen die een andere kleur aan het vuurwerk geven. En dat zorgt natuurlijk voor een mooie show!