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2021-11-30 02:57:36

研究人员通过巧合发现了隐藏的颜色

导读 澳大利亚科学家意外发现了一种不寻常的观察颜色的方法,这是以前没有发现的。为了产生这种效果,研究人员将一种材料的非常薄的薄膜附着在另

澳大利亚科学家意外发现了一种不寻常的观察颜色的方法,这是以前没有发现的。为了产生这种效果,研究人员将一种材料的非常薄的薄膜附着在另一种更大的样品上。两种材料连接在一起的地方,电场(电荷的吸引和排斥产生的看不见的力)非常强。

当与“光学干涉”(不同光波的相互作用)结合使用时,会在材料表面发生散射过程,在不同的光照条件下观察会产生明亮的颜色。

这一发现发表在《高级光学材料》杂志上,拓展了我们对光的行为和特性的认识,在传感技术和安全设备方面也有实际应用。

我们如何看待颜色?

我们周围世界的大多数物质都会呈现出某种颜色,因为它们只吸收了太阳光谱的一部分。例如,树上的叶子对我们来说是绿色的,因为它们吸收红色和蓝色的光。

然而,因为一些物体、动物和材料包含属性,它们以不同的方式创造颜色。这些被称为结构色。

颜色通常由衍射产生,当光线从表面反射时相互干涉,就会发生衍射。水面上的彩虹和五颜六色的浮油就是结构色的例子,这种效果也导致了孔雀羽毛和蝴蝶翅膀惊人的鲜艳颜色。

现在有了新的方法。

尽管这些现象已经被很好地证实,但产生类似效果的意想不到的新机制已经被发现。

由于光的频率选择性散射,这种效应是结构颜色形成的一个例子,其中电场强度和使用的材料类型是关键因素。

ARC激子科学卓越中心的Eser Akinoglu博士在用光学显微镜观察金纳米粒子时,意外地注意到整个样品正在产生肉眼从各个方向都能看到的明亮颜色。

Eser向墨尔本大学、CSIRO、华南师范大学和路透大学的同事寻求帮助,以解释这一谜团。

为了正确理解,他们制作了一种可以散射光的薄膜,同时产生衍射或干涉。该系统由较大铝样品上的氮化硅涂层制成。

通过改变光照条件可以看到不同的颜色。在正常光线下,样品看起来像一面镜子,反射几乎所有的可见光。然而,关闭顶灯并用一束光照射样品会产生明亮的彩虹色。

Eser解释了如何轻松观察这一现象。他说:“如果你在黑暗的房间里用手电筒照射样品,反射的光束会从你身上扩散到房间的另一边。

“反射光永远不会到达你的眼睛,只有散射光才能到达你的眼睛。当室内照明打开时,光线会从任何地方到达样品,所以你总是会看到反射光进入你的眼睛。

“这种效果是以前完全认不出来的好奇心,这导致我们看到颜色。这是根本不同的。”