Feuerwerk
In Feuerwerk brennt Schwarzpulver ab oder sonst etwas Geeignetes. Wie aber kommt es zu den farbigen Funken? Für die spektakulären Farbeffekte gibt man Metalle zu. Durch die große Hitze werden in den Metallatomen Elektronen auf höhere Energieniveaux gehoben.
Anregen
Atome können zum Leuchten angeregt werden (Feuerwerk). Dabei wird ein Elektron, dargestellt als Pfeil, aus einem Zustand niedrigerer Energie in einen Zustand (Schale) höherer Energie gehoben. Die fehlende Energie muss ihm durch Erhitzen oder durch Absorption (Verschlucken) von elektromagnetischer Strahlung mit der passenden Frequenz zugeführt werden.
Auf dem höheren Niveau bleiben die Elektronen nicht lange, und beim Zurückfallen auf das ursprüngliche Niveau geben sie die aufgenommene Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung wieder ab.
Leuchten
Rechts ist der gleiche Ausschnitt aus dem Energieniveaudiagramm gezeichnet wie oben. Wenn das Elektron zurückfällt, gibt es die aufgenommene Energie in Form von Strahlung ab. Die Frequenz des ausgestrahlten Lichts ist proportional zum Energieunterschied der Niveaux, zwischen welchen das Elektron wechselt.
Charakteristische Abstände
Die Abstände zwischen den Energieniveaux sind in jeder Atomsorte anders, also bei Eisenatomen anders als bei Kupferatomen etc. Also fallen die Elektronen bei jeder Atomsorte unterschiedlich "tief". Also ist die Energie, welche die Elektronen abstrahlen und welche so groß ist wie durchfallene "Höhe", bei jeder Atomsorte anders. Die Wellenlänge der ausgesandten Strahlung ist umgekehrt proportional zur Energie der Strahlung: je mehr Energie desto kürzer die Wellenlänge.
Charakteristische Farben
Elektromagnetische Strahlung mit Wellenlängen zwischen ca. 400 nm und ca.780 nm erscheint dem menschlichen Auge als farbiges Licht, wobei 400 nm blaues und 780 nm tiefrotes Licht ist. Dazwischen gehen die Farbempfindungen wie beim Regenbogen, rot, orange, gelb, grün blau, violett. Heisse Kupferatome strahlen so grünes, heiße Strontiumatome tiefrotes Licht ab.