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正月初五又稱破五”，民間說這一天是財的生日，人們這一天燃放鞭迎接財神，以財源滾滾。鞭聲聲迎財神爆：我裂開了利爆竹驅邪迎祥的習俗在我國著悠久的歷史春秋時期春秋年范蠡：“除燒盆爆竹與照蠶看火色，同夜取安靜為吉。漢代西漢時方朔在《神異》也記述有“竹驅山魈”的事。南北朝時南北朝梁宗懔撰的《荊楚歲記》中曾記載“正月一日是元之日也?！?秋》謂之端月雞鳴而起，先庭前爆竹，以山臊惡鬼。”代唐代劉禹錫詩云：“照潭老蛟，爆竹驚鬼”。這些記說明，從春秋期開始，我國有了采用竹子燒時爆裂發(fā)出聲的“爆竹”人們利用爆竹驅邪辭舊迎祥。庭院爆竹圖期的“爆竹”用的是空氣受膨脹的原理。枝中空有節(jié)，節(jié)腔中的空氣燃燒時受熱膨，使得竹節(jié)會然爆裂而發(fā)出聲，達到“爆出聲響的效果火藥：我燃起了小兒放紙炮到了宋朝，由火藥的發(fā)明，漸出現了以火為原料的爆竹宋代《會稽志卷十三中記載“除夕爆竹相，亦或以硫黃爆藥，聲尤震，謂之爆仗”可知爆仗在宋被用于除夕燃了。南宋周密武林舊事》卷“歲除”條中載：“至于爆，有為果子人等類不一。而司所進屏風，畫鐘馗捕鬼之。而內藏藥線一爇連百余不”?！耙粻k連余不絕”，就把單個的炮仗接在一起，即來的鞭炮。炮結構圖鞭炮爆的基本原理是藥的化學反應用紙卷把火藥氧化劑卷在中，頂部插上引，底部使用泥或者其它粘結密封嚴實。我在中學學習過藥燃燒的化學程式：S+2KNO3+3C== K2S+3CO2↑+N2↑當點燃引線火藥被引燃后密封的紙筒中烈燃燒并產生量氣體，氣體烈膨脹，將紙從中部擠破，炮就發(fā)出了爆聲。煙花：OK，起飛五顏六的煙花除了鞭，人們還制作了煙花，元代孟頫有詩云：紛紛燦爛如星，??喧豗似攻”，煙花的明更為節(jié)日增了幾分色彩。花結構圖煙花構分為兩部分其一是推進部，其二是效果，即禮花彈。進部分同樣利火藥燃燒原理只是發(fā)射藥由固的紙殼包裹火藥燃燒產生氣體無法脹裂殼，只能從端預留的空隙噴，從而將禮花推進到空中。禮花彈中除了炸所用的火藥外，還添加了多化合物，比鈉鹽、鋇鹽等利用焰色反應生多種多樣的色。焰色反應而，由于燃放炮帶來的安全環(huán)境問題，許地方推行禁鞭。因此，人們續(xù)發(fā)明了許多炮的替代品。如壓爆氣球......車碾氣球模擬鞭炮再如舞鞭，往期們介紹過舞鞭生的原理（傳門戳這里）。 2002 年的一篇 PRL 上，研究人員還專門對鞭子爆的產生原因分析，研究顯鞭鞘的速度能到 2 馬赫（2 倍音速）。據作者計算，端的速度能夠到鞭子初始速的 30 倍以上。鞭鞘產生擊波 來源：Smarter Every Day抽打鞭子代替鞭炮電子禮：聲光電的模秀目前還有一比較流行的鞭替代品是電子炮與電子鞭炮我們首先來看這個大家伙 —— 電子禮炮。電子禮炮實物電子禮炮的原是氣體爆炸產禮炮聲。電子炮使用厚壁且縫隙的鋼管來作炮筒。電子炮結構圖人們用電路控制電閥，向炮管中照比例充入氧與天然氣，通點火裝置點燃合氣體，使氣爆炸發(fā)出禮炮。電子禮炮原圖講完大家伙我們再來看看家伙 —— 電子鞭炮。電子炮實物圖所謂子鞭炮，就是過電路控制實真實鞭炮爆炸發(fā)出的光、聲煙霧等現象。面我們來仔細析一下它的工原理。對電子炮而言，最重的就是模擬鞭爆炸的聲音。在一般有兩種現方式。第一方法是利用喇進行模擬，其理是利用電路放提前錄制好高質量鞭炮爆聲音。例如下所示電路中利 ISD1820 單段語音錄放芯片記錄鞭爆炸聲。電子炮音頻產生電原理圖第二種法是通過電路現高壓擊穿空來產生爆炸聲單管自激升壓路圖生活中常的是 18650 鋰電池，能夠提供大約 3.7V 電壓。利用單管自激壓電路作為高發(fā)生電路，能將 3.7V 電壓提升到十千伏的高壓為容充電。電阻 R1、二極管 D1 構成基極分壓式偏置電，使三極管 Q1 集電極線圈產生的信號反給基極線圈，生自激振蕩，而使次級線圈到數倍的電壓高壓擊穿空氣成刺耳的聲音從而模擬出鞭爆炸的聲音效。除了鞭炮爆聲音的模擬，子鞭炮利用 LED 電路能夠實現爆炸火花模擬。鞭炮的炸火花總是伴爆炸聲產生，利用聲控閃光路便可以模擬伴隨爆炸聲出的閃光。聲控光電路聲控閃電路中兩個三管 Q2、Q3 組成兩級直接耦合放大電路選取合適的 R3、R4，當外界無聲音變化極管 Q2 處于臨界飽和狀，從而導致三管 Q3 處于截止狀態(tài)，這三只 LED 中沒有電流通而保持熄滅狀。當麥克風 MIC 接收到聲波信號時，音信號轉化為電信號流入三極 Q2 的基極，從而導致 Q2 退出飽和狀態(tài)，Q2 的集電極電壓上升如此，三極管 Q3 便會導通，使得三只 LED 點亮發(fā)光。如果輸入音信號較弱，不以使 Q2 退出飽和狀態(tài)，LED 仍保持熄滅狀態(tài)，只有強信號輸入時二極管才點亮光，所以二極能隨著環(huán)境聲信號的強弱起而閃爍發(fā)光。顧炮竹的前世生，從早期的爆竹”到使用火藥的炮仗，到現在電子鞭、電子禮炮等代品，不斷變的是發(fā)聲方式不變的是人們用響聲來表達舊驅邪迎祥瑞心愿。隨著科的發(fā)展，炮竹為實體在未來能會不斷演變但其作為人們求美好未來的志載體不會發(fā)改變。參考文：[1] 王繼成，何志苠，靜怡，朱健.新型環(huán)保電子鞭 [J].現代計算機，2020 (12):155-157.[2] 王元蘭.電子氣體禮炮的設計與制 [J].山東氣象，1999 (04):59-60.[3] 胡露，張曄，簡武真，蔣，徐麗麗，徐輝.一種新穎的電子鞭炮設計 [J].科技廣場，2016 (09):173-176.[4] 魏淑萍，王德苗，金浩.微波介質陶瓷振器磁控濺射屬化 [J].材料科學與工學報，2016,34 (05):689-693.[5] 李福旭.便攜式智能霧化器的計與實現 [D].上海應用技術大學，2016.[6] 周星，周超.民俗與法律: 煙花爆竹作為一個中國問題”[J].湖北民族學院學報 (哲學社會科學版),2018,36 (04):48-58.本文來自微信公眾：中科院物理 （ID：cas-iop），作者：C&C