نعم ، يمكنك أن تشكل ظل نار ، لكن ربما ليس للسبب الذي تفكر فيه. يتكون الظل في أي وقت يتم فيه حجب جزء من شعاع الضوء أو إعادة توجيهه. منطقة الظل هي المنطقة في شعاع الضوء حيث يوجد ضوء أقل من باقي الشعاع. تميل هذه المنطقة الخافتة إلى اتخاذ شكل الكائن الذي يحجب أو يعيد توجيه بعض الضوء ، لذلك نميل إلى التفكير في الظل على أنه شيء يتم إلقاؤه أو إنشاؤه بواسطة الكائن المعترض. مع وضع هذا المفهوم في الاعتبار ، من أجل أن يكون للنار ظل ، تحتاج النار بطريقة ما إلى منع أو إعادة توجيه جزء من شعاع آخر من الضوء.
يمكن للهب التقليدي أن يحجب الضوء أو يعيد توجيهه بشكل جيد لسبب بسيط وهو أن اللهب التقليدي هو أكثر من مجرد عمود ضوء. يحتوي اللهب الهيدروكربوني التقليدي على عدة مكونات: جزيئات الوقود الهيدروكربوني وجزيئات الأكسجين التي هي في طور الاحتراق ، وقطع صلبة صغيرة من الوقود نصف المحترق والشوائب (تسمى السخام أو الدخان) ، وثاني أكسيد الكربون وبخار الماء الناتج عن الاحتراق والضوء والهواء الساخن. يتم إنشاء الضوء الذي تراه في اللهب في الغالب من الأجزاء الصلبة من السخام المتطاير في الهواء والتي ترتفع درجة حرارتها لدرجة أنها تتوهجعن طريق التوهج المنتظم. تميل الواجهة بين الهواء الساخن في اللهب والهواء المحيط البارد إلى ثني الضوء بعيدًا عن اتجاه الانتشار الأمامي. يسمى هذا الانحراف للضوء عند السطح البيني للمواد المختلفة بالانكسار. إنه نفس التأثير الذي يمكّن العدسة من تركيز الضوء. لذلك ، لسبب بسيط هو احتواء اللهب على هواء ساخن ، يمكنه تحويل بعض الضوء بعيدًا في شعاع ضوئي وإلقاء ظلاله الخاصة. يميل الهواء الساخن إلى الارتفاع بشكل مضطرب. لهذا السبب ، تبدو الظلال الناتجة عن الهواء الساخن وكأنها مجموعة من التموجات الراقصة. أيضًا ، يمكن أن يمتص السخام الموجود في اللهب الضوء وبالتالي يمكن أن يساهم أيضًا في تكوين ظل اللهب.
لملاحظة ظل النار فعليًا ، يجب أن يكون شعاع الضوء الذي يمر عبر النار (مثل ضوء الشمس) ساطعًا أو أكثر سطوعًا من الضوء الناتج عن النار نفسها. خلاف ذلك ، فإن الضوء الناتج عن النار ، والذي ينتشر في جميع الاتجاهات ، سوف يغلب ويملأ أي منطقة خافتة تم إنشاؤها في شعاع الضوء الآخر. على سبيل المثال ، فإن توجيه مصباح يدوي ضعيف إلى نار المخيم الهائجة لن يمكنك من رؤية ظل النار. وأيضًا ، كلما كان اللهب أصغر حجمًا وأكثر برودة ، وكلما قل السخام ، قل امتصاصه للضوء وإعادة توجيهه ، وبالتالي يكون ظله باهتًا. اعتمادًا على الإعداد الخاص بك ، قد تتمكن أو لا تتمكن من رؤية ظل اللهب بأعينك المجردة. للحصول على أفضل النتائج ، يجب استخدام شعاع ضوء ساطع ، مثل ضوء الشمس المباشر ، ونار مع الكثير من الحرارة والسخام.
لاحظ أن النار يمكن أن يكون لها ظل ليس لأن شعاع الضوء الوارد يشتت الضوء في اللهب. على المستوى الأساسي ، لا يمكن لشعاع من الضوء أن يتفاعل مباشرة مع حزمة أخرى من الضوء. لا ترتد أشعة الضوء عن بعضها البعض بشكل مباشر ، أو تمتص بعضها البعض ، أو تنحرف عن بعضها البعض. وذلك لأن الضوء يتكون من جسيمات كمية تسمى الفوتونات والتي هي بطبيعتها بوزونات. جميع البوزونات قادرة على التداخل مع بعضها البعض ، وتمر من خلال بعضها البعض ، وتحتل نفس الحالة بالضبط في نفس الموقع بالضبط. هذا أيضًا لأن الفوتونات لا تحمل شحنة كهربائية ولا عزمًا مغناطيسيًا. يمكن للمجالات الكهرومغناطيسية ، مثل تلك التي تشكل الضوء ، أن تتفاعل فقط مع الأشياء التي تحمل شحنة كهربائية أو عزمًا مغناطيسيًا. بدون أي شحنة أو لحظة مغناطيسية للتفاعل معها ، لا يمكن لقطعة واحدة من الضوء أن تؤثر بشكل مباشر بأي شكل من الأشكال على جزء آخر من الضوء. لاحظ أن شعاع ضوء واحد يمكنينحرف بشكل غير مباشر شعاع ضوئي آخر عن طريق تغيير المادة التي يمر بها كلا الشعاعين ، أو من خلال تأثيرات أكثر غرابة ، لكن هذه التأثيرات غير موجودة في اللهب التقليدي. يمكن أن يكون للحرائق ظلال لأنها تحتوي على هواء ساخن وسخام ، وليس لأنها تحتوي على ضوء.