Pourquoi chaque couleur de feu d'artifice vient-elle d'un métal différent ?

Chaque couleur de feu d'artifice vient d'un métal différent parce que les électrons de chaque élément ne peuvent se tenir qu'à quelques niveaux d'énergie précis, jamais entre les deux. On chauffe le métal, ses électrons montent d'un cran. Quand ils redescendent, chaque saut libère une lumière d'une couleur exacte. Le saut du strontium donne du rouge, celui du cuivre du vert, celui du sodium un jaune si fort qu'il a tendance à noyer tout le reste.

Les chimistes ont remarqué cela bien avant de comprendre les électrons. En 1855, Robert Bunsen construit un brûleur dont la flamme elle-même n'a presque aucune couleur, pour ne pas masquer celle de ce qu'il y plonge. Il l'associe à un prisme pour fabriquer un spectroscope, qui décompose la lueur de chaque flamme en fines raies séparées plutôt qu'en une seule couleur mélangée.

En 1860, Bunsen et son collègue Gustav Kirchhoff repèrent des raies qu'aucun élément connu ne produit : un bleu ciel et un rouge sombre. Ces raies les mènent à deux nouveaux métaux, qu'ils nomment césium et rubidium d'après la couleur de leurs raies. Le même procédé révèle un élément que personne n'attendait : en 1868, des astronomes qui observent une éclipse solaire captent une raie jaune inconnue dans la lumière du Soleil. Ils l'appellent hélium, d'après le mot grec pour le Soleil, et il faudra attendre 1895 pour que des chimistes le trouvent enfin sur Terre, s'échappant d'un minerai d'uranium.

C'est pour cela que la spectroscopie fonctionne comme une empreinte digitale : deux éléments ne produisent jamais le même jeu de raies, donc lire ces raies dit ce qui brûle, que ce soit un feu d'artifice, une étoile ou un échantillon de laboratoire.