Do đâu mà bướm có màu sắc nổi bật?

Bướm sở hữu một số màn hình màu sắc nổi bật nhất được tìm thấy trong tự nhiên. Khi chúng bay từ bông hoa này sang bông hoa khác thu thập mật hoa, đôi cánh màu sắc rực rỡ của chúng dường như lung linh và thay đổi màu sắc trước mắt bạn. Các phi công bay phía trên khu rừng nhiệt đới có thể nhìn thấy màu xanh lam tươi sáng của loài bướm hình thái ở Nam Mỹ cách xa tới nửa dặm [nguồn: Vukusic ]. Màu sắc phong phú của bướm có thể hoạt động như một tín hiệu ngụy trang , thu hút bạn tình và cảnh báo.

Nhưng điều gì đã làm cho màu sắc sặc sỡ của những cánh bướm nhảy múa như vậy? Làm thế nào chúng có thể sở hữu màu sắc mãnh liệt như vậy?

Bướm thực sự nhận được màu sắc của chúng từ hai nguồn khác nhau: màu thông thường (hoặc sắc tố) và màu cấu trúc. Màu thông thường đến từ các sắc tố hóa học bình thường hấp thụ các bước sóng ánh sáng nhất định và phản chiếu những màu khác. Ví dụ, sắc tố diệp lục tạo màu xanh cho thực vật. Chất diệp lục hấp thụ màu xanh lam và màu đỏ của quang phổ, nhưng không phải màu xanh lá cây mà bạn nhìn thấy khi nó quay trở lại mắt bạn. Hầu hết các loài bướm có màu nâu và vàng khác nhau từ sắc tố melanin, cùng một sắc tố khiến bạn rám nắng vào mùa hè và khiến một số người bị tàn nhang.

Màu sắc cấu trúc của bướm là nơi mọi thứ trở nên thú vị. Loại màu sắc này bắt nguồn từ cấu trúc cụ thể của đôi cánh của loài bướm và giải thích tại sao một số màu sắc của loài bướm dường như thay đổi và có vẻ dữ dội như vậy. Chất lượng thay đổi màu sắc này khi bạn, người quan sát, di chuyển được gọi là ánh kim , và nó xảy ra trong tự nhiên nhiều hơn bạn nghĩ. Vỏ trai, cá và chim công chỉ là một vài ví dụ về các loài động vật có phẩm chất này, nhưng nó được thể hiện rõ nét nhất trong họ bướm. Nó xảy ra khi ánh sáng đi qua một bề mặt trong suốt, nhiều lớp và bị phản xạ nhiều lần. Nhiều phản xạ kết hợp với nhau và tăng cường màu sắc.

Tìm hiểu cách các phẩm chất của ánh kim và cấu trúc của cánh bướm kết hợp với nhau để tạo ra những hiệu ứng tuyệt vời như vậy trên trang tiếp theo.

Khi nói về ánh kim, chúng ta cần nhớ rằng ánh sáng là sóng và có thể được mô tả dưới dạng bước sóng : khoảng cách giữa các điểm giống nhau trên sóng. Sóng cũng có thể được mô tả theo pha của chúng : vị trí của đỉnh (điểm cao) và đáy (điểm thấp). Khi hai sóng có cùng pha, đỉnh và đáy của chúng sẽ thẳng hàng nếu được đặt chồng lên nhau.

Cho dù bạn có biết hay không, bạn có thể đã quen thuộc với ánh kim từ khi bạn còn nhỏ. Bạn có thể sẽ ngạc nhiên trước nó khi thổi bong bóng bằng đũa phép hoặc chơi với bong bóng trong bồn tắm. Với bong bóng xà phòng, trước tiên ánh sáng đi qua lớp trên cùng của bong bóng, nơi một số ánh sáng bị phản xạ, trong khi một số ánh sáng tiếp tục đi qua lớp dưới cùng, nơi một số ánh sáng lại bị phản xạ. Tùy thuộc vào thời gian mà phản xạ thứ hai kết hợp với yếu tố thứ nhất và một số yếu tố khác, hai sóng có thể thẳng hàng hoặc không thẳng hàng hoặc có cùng pha. Nếu pha của hai sóng khác nhau một số bội của một bước sóng đầy đủ, thì hai sóng được cho là có giao thoa xây dựng . Nếu hai sóng chênh lệch nhau nửa bước sóng hoặc bội số lẻ của bước sóng đó thì chúng có giao thoa triệt tiêu ..

Giao thoa cấu tạo là những gì xảy ra trong ánh kim. Nó làm cho hai sóng bổ sung cho nhau và tăng cường phản xạ. Hiệu ứng của ánh kim tạo ra màu sắc mạnh mẽ hơn nhiều so với các sắc tố thông thường từng có thể làm được. Giao thoa triệt tiêu làm cho hai sóng triệt tiêu lẫn nhau và làm suy yếu phản xạ hoặc phá hủy hoàn toàn. Về cơ bản, khi đỉnh và đáy của nhiều hơn một làn sóng ánh sáng trùng khớp với nhau, sức mạnh của chúng sẽ được phóng đại. Khi không trùng khớp, chúng bị tiêu diệt gần hết.

OK, bạn đang nói, nhưng cánh bướm trông không giống bong bóng xà phòng. Vậy họ phải làm việc đó như thế nào? Tiếp tục đọc để tìm hiểu cách ánh kim phát ra trong cánh bướm.

Gội sạch màu trắng đó trên tóc của bạn

Không phải tất cả màu trắng đều được tạo ra từ bột màu; một số nó thực sự chỉ là bong bóng khí tán xạ ánh sáng vì độ trong suốt của chúng. Sự tán xạ của ánh sáng làm cho vật thể có màu trắng giống như tuyết. Tóc trắng của con người cũng tương tự như vậy. Các sợi riêng lẻ không thực sự có màu trắng mà chứa đầy bọt khí nhỏ thay thế màu thông thường.

Nguyên tắc tương tự đằng sau bong bóng xà phòng cũng áp dụng cho cánh bướm. Tuy nhiên, đôi cánh của chúng khuếch đại hiệu ứng của ánh kim vì chúng có nhiều lớp hơn để ánh sáng truyền qua và do đó có nhiều cơ hội hơn để các sóng ánh sáng phản xạ và phóng đại lẫn nhau.

Khi nhỏ như vậy, cánh bướm được bao phủ bởi hàng ngàn vảy siêu nhỏ, chia thành hai đến ba lớp - do đó tên theo thứ tự tiếng Hy Lạp của chúng, Lepidoptera, có nghĩa là đôi cánh có vảy. Lần lượt, mỗi vảy có nhiều lớp được ngăn cách bởi không khí. Thay vì chỉ có sự giao thoa mang tính xây dựng từ lớp trên cùng và lớp dưới cùng mà bạn có trong bong bóng, nhiều lớp cánh bướm cách đều nhau sẽ tạo ra nhiều trường hợp giao thoa mang tính xây dựng.

Khi ánh sáng chiếu vào các lớp khác nhau của cánh bướm, nó sẽ bị phản xạ nhiều lần và sự kết hợp của tất cả các phản xạ này tạo ra màu sắc rất đậm mà bạn thấy ở nhiều loài. Một số màn hình bướm thậm chí còn mở rộng ra quang phổ tia cực tím, có thể nhìn thấy đối với bướm nhưng không thể nhìn thấy đối với con người. Khả năng phát hiện ánh sáng cực tím này hướng dẫn bướm vua di cư hàng năm từ Bắc Mỹ đến Mexico.

Sự kết hợp giữa cấu trúc và sắc tố của bướm có thể tạo ra những hiệu ứng thú vị. Ví dụ: nếu bạn nhìn thấy một con bướm có sắc tố màu vàng bên dưới một cấu trúc tạo ra màu ánh kim xanh lam, bạn có thể thấy một bóng màu xanh lá cây, được tạo ra bởi sự kết hợp của hai màu. Hoặc tùy thuộc vào quan điểm của bạn, bạn có thể nhìn thấy màu xanh lam, vàng, xanh lá cây hoặc sự kết hợp của cả ba. Góc nhìn của bạn sẽ thay đổi khi con bướm di chuyển cánh và ánh sáng chiếu vào ở các góc khác nhau.

Cho dù chúng dùng để ngụy trang hay giao tiếp, những đôi cánh phức tạp, rực rỡ của những cô gái sơn màu, những đốm tím đốm đỏ và hàng nghìn loài bướm khác đều mang vẻ đẹp của chúng nhờ màu sắc và cấu trúc óng ánh.

Để biết thêm thông tin về bướm và ánh kim, hãy truy cập các liên kết trên trang tiếp theo.

Những bài viết liên quan

Các liên kết tuyệt vời hơn

Nguồn