Некоторые ионы металлов при нагревании окрашивают пламя в характерные цвета. Например, соединения натрия дают ярко-жёлтую окраску, калия — лиловую, стронция — красную, бария — зелёную, а меди — сине-зелёную. Это связано с переходами электронов между энергетическими уровнями: возвращаясь в более низкое энергетическое состояние, атомы и ионы испускают свет определённых длин волн.
Старая версия опыта предлагала поджигать горючее вместе с растворами солей и сильным окислителем. Такой вариант небезопасен. Американское химическое общество (ACS) отдельно предупреждает о риске «радужных» демонстраций с горючими растворителями и открытым пламенем. В классе испытание окраски пламени проводят только по принятой преподавателем безопасной методике и в небольшом масштабе.
Источник по безопасности: American Chemical Society, Safety Alert: The Rainbow Demonstration; The Flame Test, a Safer Version of the Rainbow Demonstration.