生物体中的结构色课件.ppt

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1、采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度,利用液态钎料润湿母材生物体中的结构色蒋雯1120102282采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度,利用液态钎料润湿母材缤纷的大自然采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度,利用液态钎料润湿母材什么是颜色?•颜色是指入射到眼睛中的光线引起视网膜上感光细胞的膜中化学变化,产生电信号,这个信号经过视神经传输到大脑的视觉中心,给大脑翻译产生的结果。•对于人类来说,可见辐射波长在380nm到780nm之间。采用比母材

2、金属熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度,利用液态钎料润湿母材结构色是怎样产生的呢?薄膜结构结构色非晶光栅产生机结构结构理光子晶体采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度,利用液态钎料润湿母材薄膜结构•自然界绝大多数的结构色都来源于薄膜干涉。薄膜干涉包括单层膜干涉和多层膜干涉。•由单层膜干涉产生颜色的典型例子是肥皂泡拥有的虹彩色。肥皂泡的表面是一层液体膜,光线入射到肥皂泡上将会在两个界面分别发生反射,不同表面反射的光线将会发生干涉。采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母

3、材溶化温度,利用液态钎料润湿母材•生物体中多层膜结构基本上有三种形式:•(1)多层层堆结构,每个层堆由均匀层组成,每个层堆对某一特定波长进行调制;•(2)“啁啾层堆”,即高低折射率膜层的厚度沿薄膜垂直方向系统地减薄或者增加;•(3)“混沌层堆”,其高低折射率膜层的厚度是随机变化的。采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度,利用液态钎料润湿母材A:多层层堆结构B:啁啾层堆C:混沌层堆采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度,利用液态钎料润湿母材光栅结构•衍射是指光在传播过程中绕过障碍物边缘而偏离直线

4、传播的现象,衍射和干涉的原理都是波场的线性叠加。•生物体中源于衍射的颜色大都起源于衍射光栅的作用,衍射光栅就是在垂直于光的传播方向上的周期性的结构。•一般说来,要产生衍射作用,衍射光栅的光栅常数是几百纳米。采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度,利用液态钎料润湿母材光子晶体•光子晶体概念:•光子晶体是一种介电常数周期性变化排布的材料。•由于它可以控制光子的传播,并且是由某一个基本单元按一定周期规律排列组成的有序结构,所以被称为光子晶体。•根据光子晶体的空间取向不同,光子晶体可以分为一维、二维和三维光子晶体。•光子晶体基本单元是纳米尺度的。采

5、用比母材金属熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度,利用液态钎料润湿母材一维、二维和三维光子晶体采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度,利用液态钎料润湿母材•光子晶体具有光子禁带,落在禁带中的光是被禁止传播的,当原子被放在一个光子晶体里面,而它自发辐射的光频率正好落在光子禁带中时,则自发辐射也就被抑制。•光子晶体还有光子局域的特征。一旦光子晶体的禁带中央出现缺陷态,在垂直于线缺陷的平面上,光被局域在线缺陷位置,只能沿线缺陷方向传播。而点缺陷可以将光“俘获”在某一个特定的位置,光就无法从任何一个方向向外传播。

6、采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度,利用液态钎料润湿母材非晶结构•研究发现蓝鸟羽毛中的海绵状结构,是具有纳米尺度的短程周期性的准周期结构。•另外自然界中无序的微观结构将导致光的散射,进而也会产生人眼观察到的颜色。采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度,利用液态钎料润湿母材蝶翅微结构分析采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度,利用液态钎料润湿母材蝶翅鳞片采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度,利用

7、液态钎料润湿母材以MorphoDidius蝴蝶为例•宏观上这种蝴蝶翅膀呈现闪亮的蓝色大放•显微镜下,鳞片呈覆瓦状朝向一致排列,尺寸约为75×150μm。所有翅面的基底之上生长的鳞片分为表层鳞片和底层鳞片。采用比母材金属熔点低的金属材料作钎料,将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材溶化温度,利用液态钎料润湿母材•鳞片表面隐约可以见到有模糊的条纹大放•进一步放大是平行分布的一条条类似山脉的脊状结构,这些脊相互平行并且相邻之间间距几乎固

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