煙花的款式多樣，是因?yàn)樵谄渲刑砑恿瞬煌氐幕鹚?。比如，在煙花中添加鋁可以產(chǎn)生閃光和爆鳴聲，添加鐵可以增大火花。

而在煙花中加入銅會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色，鍶會(huì)產(chǎn)生深紅色，鋇會(huì)產(chǎn)生非常亮的綠色。各種元素也可以混合產(chǎn)生新的顏色，鍶和鈉可以獨(dú)立產(chǎn)生紅色和黃色，混合后煙花則表現(xiàn)為橙色。有些顏色可以通過添加多種元素來實(shí)現(xiàn)。例如，白色煙花可以通過添加鈦、鋯或鎂來制作。

與激光誘導(dǎo)擊穿光譜（LIBS）技術(shù)類似，點(diǎn)燃的煙花發(fā)出了光，此時(shí)利用光譜儀會(huì)檢測(cè)到特定波長(zhǎng)的峰，它們對(duì)應(yīng)著特定的元素。

本實(shí)驗(yàn)旨在測(cè)量不同顏色的煙花樣品，并檢測(cè)其中元素。實(shí)驗(yàn)中使用三種不同顏色的火花樣品（紅色，綠色和藍(lán)色）。

實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)見圖1。使用的光譜儀為AvaSpec-ULS4096CL-EVO，它配置了4096像素CMOS探測(cè)器，USB3.0通信。使用的光源是由煙花樣品產(chǎn)生的光，其他附件包括光纖和準(zhǔn)直透鏡。

實(shí)驗(yàn)的煙花樣品被點(diǎn)燃后做連續(xù)測(cè)量，每個(gè)樣品大約測(cè)量500次。

我們將實(shí)驗(yàn)樣品放置室外測(cè)量，需要扣除環(huán)境光，所以使用了AvaSoft中的Scope-Minus-Dark（Sd）模式，積分時(shí)間設(shè)置為5ms，平均設(shè)為1。由于本實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)較多，因此通過軟件中Live Output功能將數(shù)據(jù)保存為Excel和ASCII文件，用于進(jìn)一步的分析和圖形繪制。

三種煙花樣品均在590nm、660nm和770nm處出現(xiàn)顯著峰（圖2-4）。590nm處的峰為鈉元素，用來為煙花添加黃色來增加它們的整體亮度。660nm和770 nm的峰為木炭中的氫和氧元素峰。其中，770nm的峰也可以歸因于硝酸鉀中的鉀元素，它們都是煙花的必要組成成分。

如圖2所示，紅色煙花樣品在約405 nm，460nm，610nm和670nm處出現(xiàn)了小峰。前兩個(gè)峰405nm和460nm為鍶元素峰，鍶是一種常見的紅色煙花元素添加劑。610nm和670nm的峰為鋰元素峰，另一種用于紅色著色的元素添加劑。

如圖3所示，綠色煙花樣品在500 ~ 550nm以及800 ~ 1000nm出現(xiàn)小峰。其中，553nm處的峰為鋇元素峰，鋇是煙花中最常用的綠色添加劑。

如圖4所示，藍(lán)色煙花樣品在405nm，435nm, 445nm，515nm和525nm處均出現(xiàn)小峰。405nm峰為鐵元素峰，可以增大煙花的火光。435和445nm的峰為鈣元素峰，用來加深煙花的顏色。515和525nm為銅元素峰，銅是給煙花添加藍(lán)色的主要元素。令人驚訝的是，這兩個(gè)峰也出現(xiàn)在綠色煙花樣品中，其強(qiáng)度明顯高于藍(lán)色煙花樣品。

所有樣品的光譜如圖5所示，銅（515nm和525nm，藍(lán)色）和鈉（590nm，黃色）對(duì)應(yīng)的元素峰在綠色煙花樣品中是最高的，它們結(jié)合在一起時(shí)可以產(chǎn)生綠色，以此證明綠色煙花樣品是由產(chǎn)生藍(lán)色和黃色的火藥結(jié)合起來制作的。

本實(shí)驗(yàn)成功地判斷了紅藍(lán)綠三種顏色煙花樣品的部分元素組成，每個(gè)元素都有其特定波長(zhǎng)的峰。AvaSpec-ULS4096CL-EVO適合高分辨率和高速測(cè)量應(yīng)用，其分辨率（FWHM）可達(dá)0.05 nm。