일반적(一般的)으로 밝은
빨간색(빨간色)
이나
주황색(朱黃色)
으로 묘사(描寫)되나, 불의 색(色)은 반응(反應)하는 원소(元素)에 따라서 천차만별(千差萬別)로 달라진다. 예(例)를 들어,
알코올
램프의 불은 이론상(理論上) 정(定)해진 색깔(色깔)이 없다. 원자(原子)의 들뜸에서 나오는 특성복사(特性輻射)가 없기 때문에, 결국(結局) 온도(溫度)에 따른 열복사(熱輻射)의 색(色)을 갖게 된다.
원소(元素)를 제외(除外)하면 온도(溫度)에 의(依)해 불의 색(色)이 크게 좌우(左右)되며 온도(溫度)가 높을수록
파란색(파란色)
, 온도(溫度)가 낮을수록 빨간색(빨간色)을 띈다. 불이 내는 파장대역(波長帶域)은 플랑크의
흑체복사(黑體輻射)
법칙(法則)을 따라간다. 다만 실생활(實生活)에서 볼 수 있는 온도(溫度)의 불에서 나오는 빛은 온도(溫度)에 의(依)한 열복사(熱輻射)가 아니라 화학(化學) 반응(反應)에서 방출(放出)되는 빛으로 플랑크의 흑체복사(黑體輻射) 법칙(法則)에서의 색(色)과는 다르다. 그러니까 가스레인지의 파란색(파란色) 불이 아래처럼 수(數)만 도(度)의 온도(溫度)를 나타내진 않는다.
[5]
이외(以外)에도 위에 나와있듯 연소(燃燒) 물질(物質) 안에 든 금속(金屬) 원소(元素) 등(等)에 의(依)해서도 다양한 색(色)의 빛이 나온다.
다시 플랑크의 복사법칙(輻射法則)으로 돌아가면, 사람 눈에 보이는 지배적(支配的)인 파장대역(波長帶域)은 일반적(一般的)으로
적색(赤色)
→
주황색(朱黃色)
→
노란색(노란色)
→
흰색(흰色)
→
연청색(軟靑色)
순(巡)으로 간다. 더 뜨거워지면 청색(靑色)으로 빛난다는 말이 있는데 일정(一定) 온도(溫度) 이상(以上) 뜨거워지면 우리 눈에는 청백색(靑白色)보다 더 푸르게 보이는 일은 없다. 그런 온도(溫度)에서는
자외선(紫外線)
부터 시작(始作)해서 천문학(天文學) 스케일에서는
X선(線)
을 내는 경우(境遇)도 많은 등(等), 기계(機械)로나 계측(計測)이 가능(可能)한 '색깔(色깔)'이 파란색(파란色), 보라색(보라色) 등(等) 눈에 보이는 파장(波長)보다 훨씬 지배적(支配的)이며 그쪽 대역(帶域)의 빛은 눈으로는 보이지 않는다. 하지만 온도(溫度)가 높아진다고 긴 파장대(波長臺)의 빛이 안 나오는 것은 아니며, 전체(全體) 광자(光子) 중(中) 눈에 보이는 파장대역(波長帶域)의 지분(持分)이 줄어들 뿐이므로 인간(人間)의 눈에는 여전히(如前히) 청색(靑色) 계열(系列)로 보인다.
온도(溫度)가 끊임없이 높아지면 빛이
검은색(검은色)
이 된다는 얘기도 있는데, 온도(溫度)가 매우 높아지면
가시광선(可視光線)
이 전체(全體) 복사(輻射) 에너지에서 차지하는 지분(持分)이 줄어들 뿐 표면적당(表面積當) 방출(放出)하는 가시광선(可視光線)의 절대량(絶對量)은 온도(溫度)가 높아질수록 계속(繼續) 늘어난다.
[6]
온도(溫度)가 높을수록 어둡다는 말은 틀리다. 핵폭발(核爆發)은 1억(億) 도, 초신성(超新星) 폭발(爆發)은 10억(億) 도(度)가 넘는데 둘 다 (압도적(壓倒的)인 밝기의) 청백색(靑白色)으로 보인다. 다만 특정(特定) 조건(條件)을 만족시켜
자외선(紫外線)
이나
X선(線)
,
감마선
만(萬) 내뿜도록 한다면 에너지는 매우 높지만 검은 불이라 부를 수 있기는 하다.
검은색(검은色)이 틀리지는 않다. 앞에서 말한 불을 낼만한 에너지면(面) 눈이 멀테니
실험(實驗)을 통해 우리 눈에는 그림자까지 생기는 검은 불을 만들어 낼 수 있다. 노란색(노란色) 파장(波長)의 빛을 발광(發光)하는
나트륨등
을 광원(光源)으로 사용(使用)하고
[7]
, 불을 피운 후(後) (라이터나 촛불 등등(等等) 불꽃이면 된다.) 소금물을 티슈에 적셔서 불꽃에 가져가 대보면 검은색(검은色) 불이 생긴다. 자세(仔細)한 원리(原理) 이론(理論)은
공돌이(工돌이) 용달(用達)
The Action Lab(영어(英語))
완전연소(完全燃燒)
한 불의 색깔(色깔)이 파란색(파란色)인 것은 흑체복사(黑體輻射)와 전혀(全혀) 상관(相關)이 없다. 물질(物質)이 연소(年少)할 때 내는 빛은 온도(溫度)에 상관없이(相關없이) 전부(全部) 파란색(파란色)이다. 불꽃심(불꽃心)은 온도(溫度)가 1000도(度)가 안됨에도 불구(不拘)하고 파란색(파란色)이다. 따라서 불이 파란색(파란色)인 것이 에너지가 높아서라는 주장(主張)은 완전히(完全히) 틀린 말이다. 불의 색깔(色깔)이 파란색(파란色)인 이유(理由)는 연소(燃燒)하는 과정(過程)에서 파란 빛인 스펙트럼을 내뿜기 때문이다. 이는 불꽃 반응(反應)과 비슷한 원리(原理)로, 불꽃 반응(反應)이 온도(溫度)와 관련(關聯)이 있다고 주장(主張)하는 것과 같은 헛소리이다. 흑체복사(黑體輻射)로 인(因)한 푸른 빛이라면 7000도(度)에 달(達)하는 극단적(極端的)으로 밝은 빛이어야하지만 실제(實際) 푸른 불꽃은 매우 어둡다. 완전연소시(完全燃燒市)의 특징적(特徵的)인 푸른 빛은 일산화탄소(一酸化炭素)의 산화반응(酸化反應)에 의(依)한 복사(輻射)이며, 이조차도 주계열(主系列) 복사(複寫)가 아니므로 광량(光量)이 크지 않다. 따라서 가스레인지의 불은 작은 성냥보다도 어둡다.
인간(人間)의 상식(常識) 중(中)에 유독(唯獨) 불, 태양광(太陽光)에 대(對)한 부분(部分)이 심(甚)하게 왜곡(歪曲)되어 있다. 하얀 태양(太陽), 파란 불을 매일(每日) 보는데도 태양(太陽)과 불은 항상(恒常) 붉은 색(色)이라고 생각한다. 그러나 태양(太陽)은 기본적(基本的)으로 하얀색이고, 불은 기본적(基本的)으로
파란색(파란色)
이다. 태양(太陽)이 붉게 보이는 이유(理由)는 일출(日出)이나 일몰시(日沒時)에 레일리 산란(散亂)으로 인한 것이고, 불이 붉게 보이는 이유(理由)는 온도(溫度)에 의(依)한 에너지 차이(差異) 따위가 아닌 불완전(不完全) 연소(燃燒) 시(時)에 그을음이 가열(加熱)되어 탄소(炭素)의 불꽃색(불꽃色)으로 인해 생긴 매우 밝은
붉은색(붉은色)
의 깃(feather)으로 기존(旣存)의 어두운 파란색(파란色)의 불이 가려지기 때문이다. 즉(卽), 불의 붉은 빛은 연소(燃燒)의 화학적(化學的) 과정(過程)에서 나오는 빛이 아니다. 온도(溫度)에 따라 불의 에너지가 바뀌는 것이 아니라, 산소(酸素)가 감소(減少)할 수록 그을음이 증가(增加)하여 탄소(炭素) 가루가
주황색(朱黃色)
으로 밝게 빛나는 것이다. 완전(完全) 연소(燃燒) 시(時)에는 그을음이 사라져 주황색(朱黃色)으로 빛날 입자(粒子)가 없어지고 원래(元來)의 어두운 파란색(파란色) 불만 남는 것이다.
온도(溫度)에 따른 흑체복사(黑體輻射)의 색깔(色깔) 변화(變化)는 불의 색깔(色깔) 변화(變化)와 상관(相關)이 없다. 불의 온도(溫度)가 높아지려면 완전(完全) 연소(燃燒)를 해야하는데, 그렇게 되면 그을음이 사라져 무조건(無條件) 원래(元來) 불의 색(色)인 파란색(파란色)이다. 여기서 온도(溫度)를 더 높이게 되면 오히려 밝아지면서 하얀색(하얀色)에 가깝게 보인다. 기체(氣體)의 열복사(熱輻射)는 매우 미약(微弱)하므로 연소(燃燒)에 의(依)한 빛 방출(放出)에 가리어져 색깔변화(色깔變化)에 거의 영향(影響)을 주지 않는다.