Каждый разрыв салюта в небе — это не столько живописное полотно, сколько наглядная демонстрация спектроскопии в реальном времени. Эти красные, зелёные и синие оттенки создаются не пигментами, рассеивающимися в воздухе, а атомами и ионами металлов, которые при нагревании в результате взрыва излучают свет строго определённых длин волн.

Внутри корпуса фейерверка соединения стронция, бария, меди или натрия размещаются рядом с зарядом из чёрного пороха. При поджиге температура поднимается до диапазона, в котором становится вероятным электронное возбуждение, и электроны в атомах этих металлов переходят между квантованными уровнями энергии. Возвращаясь в более низкие состояния, они испускают фотоны с длинами волн, соответствующими разнице между уровнями, формируя характерный для каждого элемента эмиссионный спектр. Соединения стронция дают насыщенные красные полосы, соединения бария обеспечивают зелёный цвет, а соединения меди отвечают за сине-фиолетовые линии, которые сложнее получить и стабилизировать.

Поэтому разработка современного фейерверка больше похожа на настройку лабораторной спектральной лампы, чем на смешивание красок. Инженеры-пиротехники работают в рамках ограничений по температуре горения, устойчивости пламени и балансу окислительно-восстановительных процессов, чтобы удерживать металлические компоненты в таком состоянии, при котором они дают чёткие линейчатые спектры, а не широкое тепловое излучение «чёрного тела». Меняя состав окислителей, связующих и металлических хлоридов, они могут уточнять оттенки, управлять яркостью и чередованием цветов, по сути программируя во времени многоцветное спектральное шоу в небесах.