Идея
У бабочки морфо и пера павлина цвет рождается не из краски, а из структуры (подробнее — Цвет без краски). Это явление несложно сделать и поймать самому: мыльная плёнка и старый компакт-диск играют ровно теми же красками, что крыло бабочки.
Опыт 1: радуга мыльной плёнки
Согни из проволоки колечко, окуни в мыльный раствор, подними и держи вертикально на тёмном фоне.
- По плёнке поплывут цветные полосы — горизонтальные, и они будут медленно ползти вниз.
- Перед тем как лопнуть, верх плёнки станет чёрным.
Почему? Свет отражается от двух поверхностей плёнки — передней и задней — и две отражённые волны складываются. Где плёнка толщиной в подходящую долю длины волны, какой-то цвет усиливается, какой-то гаснет — отсюда полосы. Плёнка стекает вниз и утончается (сверху тоньше всего), поэтому полосы ползут; а когда верх делается тоньше длины волны, гасятся все цвета сразу — он чернеет. Это интерференция в тонкой плёнке, родная сестра цвета бабочки.
Опыт 2: спектр компакт-диска
Поверни CD или DVD к лампе — побежит радуга. Здесь работает не плёнка, а дорожки-бороздки диска: они образуют дифракционную решётку и раскладывают белый свет по цветам (как точно измерить этим длину волны — в опыте дешёвая решётка). Та же идея — цвет из периодической структуры, а не из пигмента.
Опыт 3: главный тест — наклони
Вот как отличить структурный цвет от обычной краски: наклони предмет.
- Краска при наклоне цвет не меняет (красная машинка красная под любым углом).
- Структурный цвет переливается: мыльный пузырь, плёнка бензина на луже, CD, надкрылья жука, перо павлина — при наклоне сдвигают цвет. Это и есть иридесценция.
Намочи структурно-окрашенное (плёнку, перо) — цвет тоже поплывёт: ты меняешь геометрию, а с ней и цвет. С пигментом такого не выйдет.
Остриё
Цвет из формы — это инженерия, спрятанная и в мыльном пузыре, и в крыле бабочки: не вещество красителя, а толщина и шаг структуры решают, какой цвет ты увидишь. Поэтому он не выгорает (выцветать нечему) и переливается с углом. Простой тест «наклони и намочи» отделяет такой цвет от пигмента — и работает что на пузыре, что на жуке-бронзовке, который закручивает свет.
Что записать (гражданская наука)
- Какие полосы и в каком порядке плыли по плёнке; успел ли заметить чёрный верх.
- Список предметов, у которых цвет переливается при наклоне (структурный), и у которых нет (пигмент).
Читать дальше
→ Цвет без краски: опал, морфо и павлин — те же приёмы в природе → Длина волны дешёвой решёткой: измерить цвет, который рассыпает CD → Золотистая бронзовка: структурный цвет плюс закрутка света