التقزح اللوني

التقزح اللوني (المعروف أيضا باسم goniochromism) هو ظاهرة بعض الأسطح التي يبدو أنها تغير لونها تدريجيا كزاوية الرؤية أو زاوية تغيرات الإضاءة. وتشمل أمثلة التقزح اللوني فقاعات الصابون وأجنحة الفراشة والأصداف البحرية بالإضافة إلى بعض المعادن. غالبا ما يتم إنشاؤها بواسطة تلوين الهيكلي (الهياكل الدقيقة التي تتداخل مع الضوء).

بسط و علل
مشتق من كلمة التقزح اللوني في جزء من الكلمة اليونانية ἶρις îris (gen. ςος íridos) ، وهذا يعني قوس قزح ، ويقترن مع اللاتين لاحقة ، وهذا يعني “وجود اتجاه نحو”. تستمد القزحية بدورها من الإلهة إيريس من الأساطير الإغريقية ، التي هي تجسيد قوس قزح وتتصرف كرسول للآلهة. مشتق goniochromism من الكلمات اليونانية gonia ، بمعنى “الزاوية” ، و Chroma ، وهذا يعني “اللون”.

آليات
التقزح اللوني هو ظاهرة بصرية من الأسطح التي يتغير فيها هوى مع زاوية الملاحظة وزاوية الإضاءة. وغالباً ما يحدث ذلك بسبب انعكاسات متعددة من سطحين شبه شفافين أو أكثر ، حيث يعمل انزياح الطور وتداخل الانعكاسات على تعديل الضوء العرضي (عن طريق تضخيم أو تخفيف بعض الترددات أكثر من غيرها). يحدد سمك طبقات المادة نمط التداخل. يمكن أن يكون التقزح اللوني على سبيل المثال ناتجًا عن تداخل غشاء رقيق ، وهو التناظرية الوظيفية لتوهين الطول الموجي الانتقائي كما يُرى مع مقياس التداخل فابري-بيروت ، ويمكن رؤيته في أفلام النفط على فقاعات الماء والصابون. التقزح اللوني موجود أيضا في النباتات والحيوانات والعديد من البنود الأخرى. يمكن أن يكون نطاق ألوان الكائنات القزحية الطبيعية ضيقًا ، على سبيل المثال التحول بين لونين أو ثلاثة ألوان مع تغير زاوية العرض ، أو مجموعة واسعة من الألوان يمكن ملاحظتها.

الوقود فوق الماء يخلق غشاء رقيق ، يتداخل مع الضوء ، وينتج ألوان مختلفة. النطاقات المختلفة تمثل سماكات مختلفة في الفيلم.

 ينتشر شكل بيولوجي قزحي الشكل على سطح حوض السمك ، ينعكس الضوء المنعكس ، ويعرض طيف الألوان بأكمله. وينظر الأحمر من زوايا أطول من وقوع زرقاء.

التقزح اللوني يمكن أيضا أن تنشأ من خلال الحيود. تم العثور على هذا في عناصر مثل الأقراص المضغوطة أو أقراص DVD أو بعض أنواع الموشورات أو تقزح السحابة. في حالة الانعراج ، عادة ما يتم ملاحظة قوس قزح كامل الألوان مع تغير زاوية الرؤية. في علم الأحياء ، ينتج هذا النوع من التقزح اللوني من تشكيل حواجز الانعراج على السطح ، مثل صفوف طويلة من الخلايا في العضلات المخططة ، أو جداول البطن المتخصصة من عنكبوت الطاووس Maratus robinsoni و M. chrysomelas. يمكن لبعض أنواع بتلات الزهور أيضا أن تولد صريف حيود ، ولكن التقزح اللوني غير مرئي للبشر والحشرات الزائرة حيث يتم حجب إشارة الانعراج بواسطة التلوين بسبب الصبغات النباتية.

في الاستخدامات البيولوجية (والمحاكاة البيولوجية) ، تسمى الألوان المنتجة بخلاف الصبغات أو الأصباغ بالألوان الهيكلية. تستخدم الهياكل المجهرية ، التي غالباً ما تكون متعددة الطبقات ، لإنتاج ألوان ساطعة ولكن غير قزحية في بعض الأحيان: هناك حاجة إلى ترتيبات متقنة لتفادي عكس ألوان مختلفة في اتجاهات مختلفة. تم فهم التلوين البنيوي بعبارات عامة منذ كتاب روبرت هوك في 1665 Micrographia ، حيث أشار هوك بشكل صحيح إلى أنه منذ فقدان شذى ريشة الطاووس عندما سقطت في الماء ، ولكن عادت إلى الظهور عندما أعيدت إلى الهواء ، لا يمكن أن تكون الأصباغ مسؤول. ووجد لاحقا أن التقزح اللوني في الطاووس يرجع إلى بلورة فوتونية معقدة.

أمثلة
حياة

حبليات
ريش الطيور مثل kingfishers ، طيور الجنة ، الطيور الطنانة ، الببغاوات ، والزرزور ، والأغلال ، والبط ، وطيور الطاووس هي قزحي الألوان. الخط الجانبي على تيترا نيون هو أيضا قزحي الألوان. تم تحديد نوع واحد قزحي من أبو بريص ، Cnemaspis kolhapurensis ، في الهند في عام 2009. و lucidum tapetum ، الحاضر في نظر العديد من الفقاريات ، هو أيضا قزحي الألوان.

النباتات

قزحية بغونية ورقة
طورت العديد من مجموعات النباتات التقزح اللوني كتكيف لاستخدام المزيد من الضوء في البيئات المظلمة مثل المستويات المنخفضة من الغابات الاستوائية. تبدو أوراق بيجونيا بجنون جنوب شرق آسيا ، أو بيجونيا الطاووس ، زرقاء متقشرة إلى مراقبين بشريين بسبب التركيب الضوئي الضوئي ذو الطبقات الرقيقة في كل ورقة ، والذي يسمى بالطبقات القزحية التي تمتص وتنحني مثل الكثير من طبقة الزيت فوق الماء. القزحية على أساس طبقات متعددة من الخلايا توجد أيضا في السيلجينيلا lycophyte والعديد من أنواع السرخس.

لحم

التقشر اللوني في اللحوم ، بسبب انحراف الضوء على الخلايا العضلية المكشوفة

المعادن والمركبات

كائنات من صنع الإنسان

في بعض الأحيان يكون نانوسليلوز قزحي الألوان ، مثل الأغشية الرقيقة من الجازولين وبعض الهيدروكربونات والكحول الأخرى عند الطفو على الماء.

ولصنع مجوهرات من الزجاج الكريستالي الذي يسمح بانكسار الضوء في طيف قوس قزح ، يقوم Swarovski بمعالجة بعض منتجاته بطبقات كيميائية معدنية خاصة ، على سبيل المثال ، Aurora Borealis ، أو “AB” ، يعطي السطح مظهر قوس قزح. قوس قزح أنودة هو ممكن أيضا.

غالبًا ما يشار إلى منتجات قزحية الألوان في صناعات مستحضرات التجميل والملابس بأنها صور مجسمة.