Один и тот же фейерверочный заряд может выглядеть как два совершенно разных эффекта: в один миг это плоское оранжевое сияние, в другой — россыпь чётко разделённых красных, зелёных и синих огней. Этот переход обеспечивается тонким управлением атомной физикой, «спрятанной» в составе смеси внутри небольшой картонной гильзы.
Цвет фейерверка определяется электронными переходами и спектром излучения. В солях металлов — стронция, бария, меди, натрия — электроны при нагревании перескакивают между квантованными уровнями энергии. Каждый такой переход сопровождается испусканием фотонов строго определённой длины волны. Тусклая оранжевая вспышка, как правило, возникает из-за широкого и доминирующего излучения натрия, которое «забивает» остальные цвета, а также из‑за слишком горячего или слишком хаотичного горения, при котором более «тонкие» источники цвета попросту не сохраняются.
Стоит немного изменить «рецепт» — и весь спектр излучения перестраивается. Пиротехники подбирают соотношение окислителей, чтобы задать нужную температуру горения, добавляют доноры хлора, стабилизирующие возбуждённые состояния ионов меди или бария, и используют связующие, управляющие скоростью горения и структурой пламени. Подавляя примеси натрия и сужая допустимый температурный диапазон, они предотвращают тепловое тушение свечения и сохраняют чистоту отдельных спектральных линий. В итоге в небе образуется контролируемое плазменное облако, где каждый ион металла излучает в своём диапазоне, превращая простой взрыв в тщательно сконструированную радугу.
