Iridescence: Porovnání verzí

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Přejít na další porovnání →
Smazaný obsah Přidaný obsah
VizuálníWikitext
základní popis + vznik jevu, výskyt v přírodě, průmyslu, galerie a odkazy/zdroje
(Žádný rozdíl)

Verze z 28. 2. 2023, 15:15

Iridescence u mýdlové bubliny

Iridescence (jinak také irizace nebo goniochorismus) je optický jev způsobený odrazem a interferencí vln světla na tenkých vrstvách nebo difrakcí světla na nanostrukturách objektů.[1][2][3] Jasnost a barvy iridescentních objektů se mění dle úhlu dopadu světla a úhlu pohledu na ně[3][2][4], tato vlastnost je zásadní pro popis objektu jako iridescentního.[5] Typicky se tento jev projevuje jako jasné pestře duhové zbarvení objektu s metalickými odlesky.[3][2] I samotný termín vychází z latinského slova iris, tedy duha.[6]

Iredescenci je možné běžně pozorovat jako duhové zbarvení na mýdlových bublinách, olejových skvrnách nebo CD a DVD nosičích.[1] V přírodě se vyskytuje v různých barevných variacích na krovkách brouků, křídlech motýlů, lasturách mlžů a schránkách plžů (perleť), peří ptáků, šupinách ryb a plazů, květech rostlin i na povrchu minerálů jako diamant nebo opál (od něj odvozený termín opalescence), za určitých podmínek i jako meteorologický jev v oblacích (tzv. irizace oblaků).[7][1][8][9][5]

Vznik jevu

Zvláštností je, že iridescentní objekty se jeví pestře barevné a barvoměnné, ačkoli samy nemusí obsahovat žádné pigmenty.[4] Vznik iridescentního zbarvení (tedy metalicky duhové, opaleskující nebo perleťové zbarvení) není na pigmentech objektu závislý a barvy vznikají pouze rozkladem nebo interferencí světelných vln na specifickém povrchu nebo mezi povrchy s různým indexem lomu (refrakční index).[4][5]

Iridescence vzniká často odrazem a interferencí vln světla na jedné nebo více tenkých vrstvách.[5] U mýdlových bublin dochází k odrazu na vnější i vnitřní straně tenké vrstvy mýdlové vody.[1] V případě perleti vzniká iridescence odrazem světla mezi tenkými na sobě naskládanými vrstvami aragonitu a následnou interferencí paprsků.[1] Podobně fungují i iridofory (buňky schopné iridescenční barvoměny, typ chromatoforů) u některých druhů ryb nebo plazů. Tyto buňky kombinují spodní vrstvu barviva (melanin) a několik vrstev odrazových destiček nad ní, které umožňují vznik barevné či stříbřité iridescence.[5]

Další možností je difrakce na nanostrukturách s opakujícím se vzorem o velikosti 100-800 nm (velikostně se víceméně překrývající s vlnovou délkou viditelného spektra světla), tzv. difrakčních mřížkách.[1][5] Příkladem jsou pravidelně rozmístěné důlky v CD nosičích, laminy ptačího peří nebo chitinové šupinky na povrchu motýlích křídel.[1][10] Tento jev ale může vznikat i na krystalových mřížkách.[5][1]

Výskyt a význam v přírodě

Hlava páva zeleného s výraznou iridescencí peří.

V evoluční historii došlo ke vzniku iridescence vícekrát nezávisle na sobě u různých skupin organismů, například u brouků (Coleoptera), motýlů (Lepidoptera, např. rod Morpho), ptáků (např. kolibříci, rajky, špačci) a objevena byla i na peří u dinosaurů (např. Microraptor).[5][4][11] Naopak vzácný je výskyt iridescence u savců (např. zlatokrt).[5]

Iridescence u živočichů

Potenciál pro vznik iridescence u hmyzu umožňuje typická struktura jejich kutikuly (vrstvy kryjící povrch těla), která se skládá z více vrstev chitinu.[5][4] Podobně u ptáků je výrazná iridescence daná přestavbou struktury keratinu a melaninových granul na povrchu paprsků vycházejících z větviček na ostnu brka (viz stavba pera).[5][4][11]

Vzhledem k obtížnosti výzkumu takto drobných struktur, není plný význam iridescence u živočichů stále zcela probádaný.[4] Slouží ale jistě jako komunikační prostředek.[5] Iridescence se vyskytuje často u organismů s pohlavním dimorfismem a její evoluce tak do jisté míry souvisí s pohlavním výběrem, kdy iridescentní peří můžeme například pozorovat ve větší míře u samců než u samic některých druhů ptáků (např. pávi, kachny). Kromě informace o pohlaví (nejen pro partnery, ale i potenciální rivaly) může iridescence také sloužit jako maskování nebo varovné zbarvení.[4]

Detail iridescentního pavího pera

Pro mnoho nočních zvířat (např. šelmy a kopytníci) je tento jev také zásadní pro orientaci ve tmě, neboť ho využívají na zadní vrstvě oka zvané tapetum lucidum.[5] Tato vrstva se jeví typicky jako jasně modře opalescentní, je uložená na zadní části oční koule za světločivnou vrstvou (sítnicí) a umožňuje odraz světla zpátky na sítnici (tzv. retroreflekci) a tím velmi efektní využití všech zbylých světelných paprsků v temnotě.[5][12] Proto se při osvícení baterkou jeví oči těchto druhů zvířat jako jasně svítící.

Iridescence se ale u organismů vyskytuje i v jiných částech oka, např. na rohovkách ryb[13] nebo vzácně na přední straně obalu lidské čočky v případě dědičného znaku označovaného jako polychromasia capsulare[14][15].

Iridescence u rostlin

U rostlin není iridescence tak výrazná jako u zvířat a u většiny z nich si jí lidské oko nepovšimne. V případě květů je daná drobnou hřebenitou strukturou v kutikule okvětních obalů.[16] Iridescence v tomto případě slouží k lákání opylovačů, stejně jako využití samotných barevných pigmentů květů (ať už viditelných v UV spektru nebo viditelném světle).[16][17]

Iridescentní jsou však i listy některých tropických rostlin rostoucích ve stínu pralesů. Ty využívají absorpce a ohybu delších vlnových délek zeleného světla na průsvitných membránách v listu (iridoplasty) za vzniku metalicky modré iridescence.[18] Některé z těchto druhů s velmi výraznou iridescencí jsou dostupné i jako pokojové rostliny, například Selaginella uncinata (vraneček modrý) nebo Begonia pavonina.[18]

Iridescence v průmyslu

Strukturální iridescence vzniká vlivem typické nanostruktury povrchu objektu a přirozeně vzniká například na CD nebo DVD nosičích.[4] Efektu iridescence je ale možné dosáhnout i s využitím jiných komerčně dostupných prostředků. Typicky se pak produkty s iridescenčními vlastnostmi objevují na trhu pod označením "holografické". V akrylové malbě lze například využít přimíchání iridescenčního média.[19] Pro výrazný kovově lesklý nebo perleťový efekt se do kosmetických produktů (např. očních stínů) přidává slídový prach.[20][21]

Galerie

Ukázky iridescence na různých objektech.

  • Skvrna od benzínu
    Skvrna od benzínu
  • Iridescence na mýdlové bublině
    Iridescence na mýdlové bublině
  • Povrch kompaktního disku (CD)
    Povrch kompaktního disku (CD)
  • Iridescentní kutikula zlatohlávka
    Iridescentní kutikula zlatohlávka
  • Perleťový vnitřek schránky loděnky (Nautilus)
    Perleťový vnitřek schránky loděnky (Nautilus)
  • Lesklé iridescentní peří špačka
    Lesklé iridescentní peří špačka
  • Iridescentní peří kolibříka
    Iridescentní peří kolibříka
  • Iridescentní zbarvení u ryb
    Iridescentní zbarvení u ryb

Související články

Zdroje

  1. ↑ a b c d e f g h GILBERT, P. U. P. A. Chapter 9 - Color-generating mechanisms. Příprava vydání P. U. P. A Gilbert. [s.l.]: Academic Press Dostupné online. ISBN 978-0-12-824347-3. S. 169–185. (anglicky) DOI: 10.1016/B978-0-12-824347-3.00009-1. 
  2. ↑ a b c TILLEY, Richard J. D. Iridescence (Goniochromism). Příprava vydání Ronnier Luo. New York, NY: Springer Dostupné online. ISBN 978-3-642-27851-8. DOI 10.1007/978-3-642-27851-8_221-1. S. 1–10. (anglicky) DOI: 10.1007/978-3-642-27851-8_221-1. 
  3. ↑ a b c RAO, G. N. COLOR AND THE WORLD. Příprava vydání Robert D. Guenther. Oxford: Elsevier Dostupné online. ISBN 978-0-12-369395-2. S. 179–190. (anglicky) DOI: 10.1016/B0-12-369395-0/00683-7. 
  4. ↑ a b c d e f g h i MEADOWS, Melissa G; BUTLER, Michael W; MOREHOUSE, Nathan I. Iridescence: views from many angles. Journal of The Royal Society Interface. 2009-04-06, roč. 6, čís. suppl_2. Dostupné online [cit. 2023-02-28]. ISSN 1742-5689. DOI 10.1098/rsif.2009.0013.focus. PMID 19336343. (anglicky) 
  5. ↑ a b c d e f g h i j k l m n DOUCET, Stéphanie M; MEADOWS, Melissa G. Iridescence: a functional perspective. Journal of The Royal Society Interface. 2009-04-06, roč. 6, čís. suppl_2. Dostupné online [cit. 2023-02-28]. ISSN 1742-5689. DOI 10.1098/rsif.2008.0395.focus. PMID 19336344. (anglicky) 
  6. ↑ Meteorologický slovník. slovnik.cmes.cz [online]. [cit. 2023-02-27]. Dostupné online. 
  7. ↑ INIZIO. Irizace diamantu | VVDiamonds. www.vvdiamonds.cz [online]. [cit. 2023-02-27]. Dostupné online. 
  8. ↑ YOSHIOKA, Shinya. 6 - Structural Color in Nature: Basic Observations and Analysis. Příprava vydání Shuichi Kinoshita. Boston: Elsevier Dostupné online. ISBN 978-0-12-397014-5. S. 199–251. (anglicky) DOI: 10.1016/B978-0-12-397014-5.00006-7. 
  9. ↑ Coloration - Interference | Britannica. www.britannica.com [online]. [cit. 2023-02-27]. Dostupné online. (anglicky) 
  10. ↑ Why Do Butterflies Have Such Vibrant Colors and Patterns?. Animals [online]. 2015-03-08 [cit. 2023-02-27]. Dostupné online. (anglicky) 
  11. ↑ a b Birds’ dazzling iridescence tied to nanoscale tweak of feather structure. High Meadows Environmental Institute [online]. [cit. 2023-02-28]. Dostupné online. (anglicky) 
  12. ↑ FRITSCH, Roland; ULLMANN, Jeremy F. P.; BITTON, Pierre-Paul. Optic-nerve-transmitted eyeshine, a new type of light emission from fish eyes. Frontiers in Zoology. 2017-12, roč. 14, čís. 1, s. 1–20. Dostupné online [cit. 2023-02-28]. ISSN 1742-9994. DOI 10.1186/s12983-017-0198-9. (anglicky) 
  13. ↑ The structure and function of iridescent corneas in teleost fishes. Proceedings of the Royal Society of London. Series B. Biological Sciences. 1975-03-11, roč. 188, čís. 1093, s. 437–457. Dostupné online [cit. 2023-02-28]. ISSN 0080-4649. DOI 10.1098/rspb.1975.0030. (anglicky) 
  14. ↑ OSHER, Robert H.; MILLER, Victoria J.; EAGLE, Ralph C. Polychromasia capsulare: Determining the cause of multicolored iridescence of the anterior lens capsule. Journal of Cataract and Refractive Surgery. 2016-04, roč. 42, čís. 4, s. 631–634. PMID: 27113889. Dostupné online [cit. 2023-02-28]. ISSN 1873-4502. DOI 10.1016/j.jcrs.2016.03.026. PMID 27113889. 
  15. ↑ Rare hereditary condition produces striking lens iridescence. American Academy of Ophthalmology [online]. 2016-06-29 [cit. 2023-02-28]. Dostupné online. (anglicky) 
  16. ↑ a b KOOI, Casper J.; WILTS, Bodo D.; LEERTOUWER, Hein L. Iridescent flowers? Contribution of surface structures to optical signaling. New Phytologist. 2014-07, roč. 203, čís. 2, s. 667–673. Dostupné online [cit. 2023-02-28]. ISSN 0028-646X. DOI 10.1111/nph.12808. (anglicky) 
  17. ↑ WHITNEY, Heather M.; REED, Alison; RANDS, Sean A. Flower Iridescence Increases Object Detection in the Insect Visual System without Compromising Object Identity. Current Biology. 2016-03-21, roč. 26, čís. 6, s. 802–808. Dostupné online [cit. 2023-02-28]. ISSN 0960-9822. DOI 10.1016/j.cub.2016.01.026. (anglicky) 
  18. ↑ a b WONG, James. Iridescent plants for lighting up the gloom. The Guardian. 2018-05-06. Dostupné online [cit. 2023-02-28]. ISSN 0261-3077. (anglicky) 
  19. ↑ EDITORS, The ARTnews Recommends. These Are the Best Iridescent Mediums for Acrylic Paints [online]. 2022-10-26 [cit. 2023-02-28]. Dostupné online. (anglicky) 
  20. ↑ O'HANLON, George. Pearlescent Pigments—How They Work. www.naturalpigments.com [online]. 2020-11-19 [cit. 2023-02-28]. Dostupné online. 
  21. ↑ EDITORS, The ARTnews Recommends. The Best Iridescent Pigments for Breathtaking Effects [online]. 2022-03-26 [cit. 2023-02-28]. Dostupné online. (anglicky) 
Citováno z „https://cs.wikipedia.org/w/index.php?title=Iridescence&oldid=22502336“