炎の物理的性質と構造

炎（ほのお）とは、気体が燃焼する際に発生する光と熱を伴う領域を指します。固体や液体が燃焼する場合も、熱分解や蒸発によって生成された可燃性気体が燃焼することで炎が生じます。

炎の構造

炎の構造は、酸素の供給方法によって異なります。ろうそくのような拡散燃焼では、以下の3層に分類されます。

• 外炎：酸素との接触が十分な最外層。酸化反応が活発で最も高温です。
• 内炎：酸素が不足し、不完全燃焼により炭素微粒子（すす）が発生する領域。熱放射によりオレンジ色に輝きます。
• 炎心：未反応の可燃性気体が存在する中心部。

炎の形状と色

炎の形状は、燃焼による上昇気流の影響を強く受けます。無重力環境下では上昇気流が発生しないため、炎は球形となり、酸素供給が滞ることで消滅します。

炎の色は、燃焼する物質や反応中間体の発光に依存します。金属元素を含む場合は、熱励起による特有の光が放射され、これを炎色反応と呼びます。