Введение

Оптическое свойство

Альбом Брокхэмптона «Иридесценция» (также известный как гониохромизм) — это явление, при котором определенные поверхности кажутся постепенно меняющими цвет при изменении угла зрения или угла освещения. Иридесценция вызвана волновой интерференцией света в микроструктурах или тонких пленках. Примеры иридесценции включают мыльные пузыри, перья, крылья бабочек и перламутр раковин, а также минералы, такие как опал. Перламутровость — это связанный эффект, при котором часть или большая часть отраженного света имеет белый оттенок. Термин «перламутровый» используется для описания некоторых лакокрасочных покрытий, обычно в автомобильной промышленности, которые на самом деле создают иридесцентные эффекты.

Этимология

Слово «иридесценция» частично происходит от греческого слова ἶρις îris (gen. ἴριδος íridos), означающего «радуга», и сочетается с латинским суффиксом -escent, означающим «имеющий склонность к». Ирис, в свою очередь, происходит от богини Ирис из греческой мифологии, которая является олицетворением радуги и выступала в качестве посланника богов. Гониохромизм происходит от греческих слов gonia, означающего «угол», и chroma, означающего «цвет».

Механизмы

Иридесценция – это оптическое явление, наблюдаемое на поверхностях, при котором оттенок меняется в зависимости от угла наблюдения и угла освещения. Оно часто вызывается множественными отражениями от двух или более полупрозрачных поверхностей, где сдвиг фазы и интерференция отражений модулируют падающий свет, усиливая или ослабляя определенные частоты. Толщина слоев материала определяет картину интерференции. Например, иридесценция может быть вызвана интерференцией тонких пленок – функциональным аналогом селективного затухания длины волны, как в интерферометре Фабри-Перо, и наблюдается в масляных пленках на воде и в мыльных пузырях. Иридесценция также встречается у растений, животных и многих других объектов. Диапазон цветов естественных иридесцентных объектов может быть узким, например, переходящим между двумя или тремя цветами при изменении угла обзора.

Иридесценция также может быть создана дифракцией. Это можно увидеть в таких объектах, как компакт-диски, DVD, некоторые типы призм или иридосценция облаков. В случае дифракции обычно наблюдается вся радуга цветов при изменении угла обзора. В биологии этот тип иридесценции возникает в результате формирования дифракционных решеток на поверхности, например, в виде длинных рядов клеток в полосатой мышце или специализированных брюшных чешуек павлиньего паука *Maratus robinsoni* и *M. chrysomelas*. Некоторые типы лепестков цветов также могут генерировать дифракционную решетку, но иридесценция не видна человеку и насекомым-опылителям, поскольку дифракционный сигнал маскируется окраской, обусловленной растительными пигментами. В биологических (и биомиметических) применениях цвета, создаваемые не пигментами или красителями, называются структурной окраской. Для получения ярких, но иногда неиридесцентных цветов используются микроструктуры, часто многослойные: требуется довольно сложная организация, чтобы избежать отражения разных цветов в разных направлениях. Структурная окраска была понята в общих чертах еще в 1665 году в книге Роберта Гука «Микрография», где Гук правильно отметил, что поскольку иридесценция пера павлина исчезает при погружении в воду и возвращается при возвращении в воздух, пигменты не могут быть причиной этого явления. Позже было установлено, что иридесценция павлина обусловлена сложным фотонным кристаллом.

Жемчужины

Перлицентность — это эффект, связанный с иридесценцией и имеющий схожую природу. Структуры на поверхности вызывают отражение света, но в случае перлицентности часть или большая часть отражённого света является белой, что придает объекту жемчужный блеск. Искусственные пигменты и краски с иридесцентным эффектом часто называют перламутровыми, например, при использовании в автомобильных красках.

Беспозвоночные

У Eledone moschata по телу и щупальцам тянется голубоватое переливание.

Позвоночные

Перья таких птиц, как зимородки, райские птицы, колибри, попугаи, скворцы, трещотки, утки и павлины. Радужная оболочка (tapetum lucidum), присутствующая в глазах многих позвоночных, также обладает иридесценцией. Иридесценция известна у доисторических нептичьих и птичьих динозавров, таких как дромеозавриды, энантиорниты и литоорнитиды.

Растения

Многие группы растений развили иридесценцию как адаптацию, позволяющую использовать больше света в темных условиях, таких как нижние ярусы тропических лесов. Листья бегонии павонины, или бегонии-павлина, из Юго-Восточной Азии кажутся человеку переливающимися лазурным цветом благодаря тонким слоям фотосинтетических структур, называемых иридопластами, которые поглощают и преломляют свет подобно масляной пленке на воде. Иридесценция, основанная на многослойности клеток, также встречается у ликофита селагинеллы и у нескольких видов папоротников.

Созданные человеком

Наноцеллюлоза иногда проявляет радужность, как и тонкие плёнки бензина и некоторых других углеводородов и спиртов, плавающие на воде.