ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Цвет у живых организмов из "Биохимия природных пигментов" эти организмы и ткани выглядят окрашенными. Окраска может быть обусловлена физической природой поверхности ткани структурная окраска) или же присутствием особых химических соединений пигментов, или биохромов), которые специфически поглощают видимый свет некоторых длин волн. [c.13] В животном царстве есть много примеров, когда наблюдаемая окраска является результатом таких оптических феноменов, как рассеяние, интерференция или дифракция света содержащимися в тканях микроскопическими структурами. Такую окраску называют структурной. Структурная окраска — весьма обширная и важная тема исследований, но подробное описание разных видов структурной окраски и оптических явлений, которые их вызывают, выходит за рамкп этой книги. Поэтому ниже мы охарактеризуем эти явления лишь вкратце. [c.13] Очень маленькие частицы, диаметр которых меньше длины волны красного или желтого света, могут отражать или рассеивать коротковолновые компоненты белого света сильнее, чем длинноволновые. Наиболее простой пример этого явления — голубизна неба. Мельчайшее частички пыли или других образований в атмосфере рассеивают падающий белый свет таким образом, что свет, отражающийся по направлению к поверхности Земли, содержит больше коротковолновых (синих и фиолетовых), чем длинноволновых (красных и желтых), лучей, и поэтому мы видим небо голубым. Этот процесс часто называют рассеянием Рэлея или Тиндаля, а образующийся цвет известен как синева Тиндаля. [c.13] Причем при рассматривании практически под любым углом они окрашены одинаково. [c.14] Зеленая окраска, особенно у перьев, часто обусловлена наложением синего цвета структурного происхождения и желтого цвета пигмента. [c.14] К числу наиболее ярких визуальных эффектов, наблюдаемых в природе, относится сверкающая радужная структурная окраска, часто встречающаяся в животном царстве, в частности у птиц, насекомых и рыб. Для радужной переливчатой окраски характерно то, что наблюдаемые цвета изменяются в зависимости от угла зрения. Этот эффект обусловлен двумя оптическими явлениями — интерференцией и дифракцией. [c.14] Интерференция. Явление интерференции, возможно, наилучшим образом известно на примере тонкой пленки масла на поверхности воды. Свет, отраженный от нижней поверхности (границы масло — вода) пленки, проходит несколько большее расстояние, чем свет, отраженный от верхней поверхности — границы масло — воздух. Когда различие между пройденными расстояниями эквивалентно половине длины волны света, два световых луча, отраженные от верхней и нижней поверхностей, находятся в противофазе и гасят друг друга. Таким образом, в наблюдаемом отраженном свете отсутствует свет отдельных длин волн, в результате чего отраженный луч приобретает окраску. При более остром угле зрения расстояние, которое проходит луч между верхней и нижней поверхностями, больше. Следовательно, в другой части спектра (при большей длине волны) произойдет интерференция, и потому здесь будет наблюдаться иная окраска. [c.14] У животных известно много примеров окраски, образующейся в результате интерференции. У многих насекомых тонкой пленкой, обусловливающей появление ряда интерферирующих цветов при рассматривании под разными углами, служит просвечивающее крыло. Многие бабочки имеют на поверхности чешуек крыльев пластинки с мельчайшими воздушными пузырьками между ними. Расстояние между пластинками примерно постоянно, п поэтому в довольно широком диапазоне углов зрения окраска почти не меняется. [c.14] Дифракция. Довольно близкий к описанному выше эффекту радужного окрашивания дает дифракция, хотя она менее характерна для природных тканей, чем интерференция. Искусственные дифракционные решетки, используемые в некоторых оптических приборах, состоят из серии очень близко и на одинаковом расстоянии друг от друга расположенных параллельных линий, нанесенных на отшлифованную поверхность. Примером радужной окраски, образующейся на природных пластинчатых структурах, которые ведут себя как дифракционные решетки, является перламутровая окраска раковин моллюсков. [c.15] Понятие структурной белизны можно проиллюстрировать на примере снега, который своим блестящим белым цветом обязан отражению падающего белого света от поверхности бесчисленных мелких кристалликов. Сходный эффект дает отражение света другими твердыми или жидкими частицами либо поверхностями, содержащимися в среде с иным показателем преломления. Частицы не должны быть слишком малы, чтобы не происходило различного рассеяния лучей с разной длиной волны (тиндалевское рассеяние). Приведем несколько примеров структурной белизны в природе — белые волосы (отражение от пузырьков воздуха, заключенных в прозрачное твердое вещество), белые перья (отражение от множества маленьких бесцветных крючочков на бородке пера), молоко (отражение от капелек в эмульсии, состоящей из двух жидкостей с разными показателями преломления), белые бабочки (отражение от пронизанных жилками и сетчатых, покрытых чешуйками поверхностей), а также белые и серебристые рыбы (отражение от кристаллов гуанина). [c.15] Вернуться к основной статье