科學探究﹕會變色的蝴蝶翅膀

[2014.09.22] 發表
達摩鳳蝶的鱗片含有色素因而產生顏色。
在顯微鏡下,幻紫斑蛺蝶翅膀上的細長鱗片。
肥皂泡呈現的彩虹色彩是結構色的例子。

【明報專訊】香港氣候溫暖,在春季、夏季初期及秋季都是賞蝶的好時機。蝴蝶的翅膀色彩斑斕,飛行時十分悅目。試藉從不同角度觀看兩種香港常見的蝴蝶:達摩鳳蝶和幻紫斑蛺蝶,哪一種蝴蝶翅膀的顏色有變化?怎樣改變?

【知識站】

在顯微鏡下,可看到蝴蝶翅膀表面佈滿細小的鱗片,這些鱗片整齊而有規則地排列,像屋頂瓦片一樣。達摩鳳蝶和幻紫斑蛺蝶的翅膀顏色,分別顯示兩類顏色:色素色和結構色,兩者的形成方法各有不同。

●色素色

色素色由化學物質產生,是普遍形成顏色的方法。化學色素吸收大部分的光波,只反射某一特定顏色的光波,我們因而看見該顏色。不同的化學色素產生不同的顏色,達摩鳳蝶的翅膀顏色便是色素色的例子。

●結構色

結構色則與物理構造有關。以幻紫斑蛺蝶作例子,當光照射到翅膀表面時,鱗片內的微細結構使光線反射和互相干涉,這光學作用隨光線照射的角度和特定的光波而改變,呈現閃爍效果。這些鱗片不帶化學色素,單憑鱗片內的特殊構造而產生顏色,並隨觀看的角度而變化。

【知多點】

●結構色的其他例子

一些蛾類的翅膀、甲蟲的外殼都是自然界結構色的例子。其他例子包括肥皂泡,它本是透明及不帶顏色,但當光照射在肥皂薄膜下會呈現彩虹色彩。

●結構色的應用

根據結構色的原理,透過改變物件的微細結構,可產生不同顏色。這除了使我們能更靈活控制和運用色彩外,也避免色素色逐漸褪色。長遠而言,結構色可應用在材料科學、防偽技術和資訊科技等範疇。

文、圖:香港科學館助理館長何致慜

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