Վիքիպեդիա

Երփներանգություն

Երփներանգություն, (հայտնի նաև որպես գոնիոքրոմիզմ), երևույթ որոշակի մակերևույթների վրա, որի ընթացքում լույսի անկման անկյան փոփոխությունից փոփոխվում է նաև մակերևույթի գույնը։ Երփներանգության վառ օրինակներ են օճառի պղպջակները, թիթեռի թևերը, խեցիները, ինչպես նաև որոշ միներալներ։ Այս երևույթը հաճախ նյութի միկրոստրուկտուրայի լույսի ճառագայթներին խանգարելու հետևանքն է, այդ գործընթացն անվանում են ալիքների ինտերֆերենց։

Երփներանգության երևույթը օճառի պղպջակներում
Maratus robinsoni, արու սարդ-սիրամարգ

Ստուգաբանություն

խմբագրել

Երփներանգություն, անգլերեն՝ «iridescence» , հունարեն «îris» բառից, որը նշանակում է «ծիածան» և ավելացրած մի վերջածանց, որը նշանակում է «տենդենց ունենալ»[1]։ Մյուս կողմից այն կապված է հունական դիցաբանության մեջ Իրիս աստվածուհու անվան հետ, որը հանդիսանում է ծիածանի խորհրդանիշը և գործում է որպես աստվածների սուրհանդակ։ «Գոնիոքրոմիզմ» տերմինը ծագել է հունարեն «gonia»՝ «անկյուն» և «chroma»՝ «գույն» բառերից։

Մեխանիզմներ

խմբագրել
 
Բենզինը ջրի մակերևույթին առաջացնում է բարակ թաղանթ, որը խանգարում է լույսին, այդպիսով առաջացնելով տարբեր գույներ: Տարբերվող շերտերը իրենցից ներկայացնում են թաղանթների տարբեր հաստություններ:
 
Ակվարիումի մակերևույթի երփներանգ կենսաթաղանթը դիֆրակցիայի է ենթարկում լույսի ճառագայթները՝ արտացոլելով սպեկտրի բոլոր գույները: Կարմիր գույնը տեսանելի է լույսի անկման ավելի մեծ անկյուններից, քան կապույտը:

Ծիածանափայլ թաղանթը իրենից ներկայացնում է մակերևույթների վրա տեղի ունեցող օպտիկական երևույթների համախումբ, երբ լույսի անկման ու անդրադարձման անկյունից կախված փոփոխվում է մակերևույթի գունավորումը[2][3]։ Դա հաճախ արտահայտվում է երկու կամ ավելի կիսաթափանցիկ մակերևույթների կողմից բազմաթիվ անդրադարձումների արդյունքում, որի ընթացքում ֆազային շեղումները և ինտերֆերենցը մոդուլացնում են մակերևույթի վրա ընկնող լույսը՝ ավելի ուժեղացնելով կամ թուլացնելով նրա ալիքների որոշակի հաճախականությունները[2][4]։ Նյութի թաղանթի հաստությունից կախված որոշվում է ինտերֆերենցիոն պատկերի տեսքը։ Օրինակ, երփներանգությունը կարող է լինել միայն նուրբ թաղանթների ինտերֆերենցիայի հետևանք, ինչպես այն ցույց է տալիս Ֆաբրի Պերոյի ինտերֆերոմետրը, այդ երևույթի վառ օրինակներ են օճառի պղպջակները և ջրի վրա յուղի բարակ շերտերը։ Երփներանգությունը հանդիպում է նաև բույսերի, կենդանիների և այլ շատ իրերի մեջ։ Բնական ծիածանափայլ օբյեկտների գույների դիապազոնը կարող է լինել նեղ, օրինակ՝ դիտարկման անկյունը փոխելիս երկու կամ երեք գույների միջև[5][6], կամ կարող է նկատվել նաև գույների լայն դիապազոն[7]։

Երփներանգությունը կարող է առաջանալ նաև դիֆրակցիայի արդյունքում։ Այն նկատվում է այնպիսի առարկաների մոտ, ինչպիսիք են կոմպակտ սկավառակները՝ CD, DVD սկավառակները, պրիզմաների որոշ տեսակներ կամ ամպերը[8]։ Դիֆրակցիայի դեպքում դիտարկման անկյունը փոխելիս սովորաբար նկատվում են ծիածանի բոլոր գույները։ Կենսաբանության մեջ երփներանգությունը ի հայտ է գալիս մակերևույթի վրա դիֆրակցիոն ցանց գոյանալու արդյունքում, այնպիսիք, ինչպիսիք են շերտավոր մկանների մեջ բջիջների երկար շարքերը, կամ սարդ-սիրամարգ կոչված Maratus robinsoni և M. chrysomelas միջատների փորի մասում գտնվող հատուկ թեփուկները[9]։ Ծաղիկների որոշ տիպերի թերթիկները նույնպես կարող են գեներացնել դիֆրակցիոն ցանց, բայց երփներանգությունը տեսանելի չէ մարդկանց ու միջատներին, որոնք այցելում են ծաղիկներին, քանի որ դիֆրակցիոն ազդանշանը քողարկվում է բույսի պիգմենտով պայմանավորված գունավորմամբ[10][11][12]։

Կենսաբանության մեջ և բիոնիկայում գույները, ի տարբերություն պիգմենտների և գունանյութերի, կոչվում են ստրուկտուրային։ Միկրոստրուկտուրաները՝ հաճախ բազմաշերտ, օգտագործվում են վառ գույներ ստանալու համար, բայց երբեմն առանց երփներանգ գույների։ Բավականին բարդ միջոցներ են անհրաժեշտ, որպեսզի խուսափեն տարբեր գույները տարբեր ուղղություններով անդրադառնալուց[13]։ Ստրուկտուրային գունավորումն ընդհանուր առմամբ հասկացվեց 1665 թվականին Ռոբերտ Հուկի «Միկրոգրաֆիա» գրքի հրատարակումից հետո, որտեղ Հուկը նշել է, որ սիրամարգի փետուրը ջրում խորասուզելուց հետո այն կորցրել է իր երփներանգությունը և նորից վերականգնվել է, երբ վերադարձվել է օդի միջավայր, հետևաբար երփներանգության երևույթի համար պիգմենտները պատասխանատու լինել չեն կարող[14][15]։ Ավելի ուշ հայտնաբերվեց, որ սիրամարգի փետուրում երփներանգության երևույթը տեղի է ունենում բարդ ֆոտոնային բյուրեղի շնորհիվ[16]։

Մարգարտափայլ

խմբագրել

Մարգարտի ու սադափի երփներանգությունը կապված է այն բանի հետ, որ նրանցից անդրադարձած լույսի ճառագայթները ամբողջությամբ սպիտակ գույնի են, իսկ մնացած գույները առաջանում են երփներանգության երևույթի արդյունքում[17]։ Դրա պատճառը նրանց մակերևույթի շերտավոր միկրոստրուկտուրան է։ Մակերևույթի միկրոստրուկտուրաները ստիպում են լույսին մասամբ, կամ ամբողջովին անդրադառնալ, մարգարտի դեպքում անդրադառնում է ամբողջ սպիտակ լույսը։ Հաճախ երփներանգ, ծիածանափայլ գունավորում ունեցող արհեստական պիգմենտների ու ներկանյութերի տեսակը նշելու համար օգտագործում են «մարգարտափայլ» (անգլ. pearlescent, ռուս. перламутр) տերմինը, հատկապես ավտոմոբիլաշինության մեջ[18]։

Օրինակներ

խմբագրել

Կենդանի օրգանիզմներ

խմբագրել

Հոդվածոտանիներ և փափկամարմիններ

խմբագրել
  •  
    Երփներանգ ծածկույթով բզեզ
  •  
    Morpho didius թիթեռի թևերի միկրոստրուկտուրայով պայմանավորված երփներանգություն
  •  
    Haliotis iris խեցու ներքին երփներանգ մակերևույթը
  •  
    Tachinid fly ճանճի թևերի միկրոստրուկտուրայով պայմանավորված գունավորում

Քորդավորներ

խմբագրել

Այնպիսի թռչունների փետուրները, ինչպիսիք են ալկիոնները[19], դրախտահավքը[20], կոլիբրիները, թութակները, սարյակները[21], ճնճղուկանմանները, բադերը և սիրամարգերը[16] ունեն երփներանգ գունավորում։ Երկնագույն նեոնի կողային մասերը ևս ծիածանափայլ են[5]։ Tapetum lucidum երևույթը, որը առկա է բազմաթիվ ողնաշարավորների աչքերի մեջ, ևս երփներանգության էֆեկտ է[22]։ 2009 թվականին Հնդկաստանի Մահարաշտրա նահանգում հայտնաբերվել է երփներանգ մողես[23]։

Բույսեր

խմբագրել

Բույսերի շատ խմբեր զարգացրել են երփներանգությունը որպես հարմարանք մութ պայմաններում հնարավորինս մեծ քանակությամբ լույս օգտագործելու համար, օրինակ՝ արևադարձային անտառների ավելի ներքև գտնվող մակարդակները։ Հարավարևելյան ասիական բեգոնիայի, ինչպես նաև բեգոնիա-սիրամարգի տերևները մարդկանց թվում են ծիածանափայլ լազուր բարակ թաղանթներով ֆոտոսինթետիկ ստրուկտուրայի պատճառով, որոնց անվանում են իրիդոպլաստներ և որոնք կլանում և «ոլորում են» լույսը, ինչպես յուղի բարակ շերտը ջրի վրա։ Երփներանգությունը, որը հիմնված է բջիջների մի քանի շերտերի առկայության վրա, գոյություն ունի նաև գետնամուշկանմանների (գետնամամուռ) և մի քանի պտերանմանների մոտ[24][25]։

Միս

խմբագրել
 
Մսի մերկ մկանների բջիջներում լույսի դիֆրակցիայի արդյունքում առաջացած երփներանգության երևույթ[26]

Միներալներ, բնական երևույթներ

խմբագրել

Արհեստական նյութեր

խմբագրել

Նանոցելյուլոզը երբեմն լինում է ծիածանափայլ[27], ինչպես բենզինի, մի շարք այլ ածխաջրածինների ու սպիրտների բարակ թաղանթները ջրի վրա լողալիս[28]։ Որպեսզի բյուրեղապակուց պատրաստված զարդերը իրենց վրա ընկած լույսի ճառագայթները բեկեն առաջացնելով ծիածանի գույներ, Սվարովսկին իր որոշ ապրանքատեսակները պատում է հատուկ մետաղական քիմիական ծածկույթով, օրինակ Aurora Borealis կամ «AB» ծածկույթը մակերևույթին տալիս է ծիածանափայլ գունավորում, երփներանգություն[29]։

Կոսմետիկայում և կարի արտադրությունում երփներանգությունը հաճախ անվանում են հոլոգրաֆիկ[30]։


  •  
    Ծիածանափայլ ներկով պատված Տոյոտա Սուպրա մակնիշի ավտոմեքենա
  •  
    Կոմպակտ սկավառակի կարդացվող մակերևույթը
  •  
    Երփներանգ փայլով եղունգի լաք

Տես նաև

խմբագրել

Ծանոթագրություններ

խմբագրել
  1. ↑ «Online Etymology Dictionary». etymonline.com. Արխիվացված օրիգինալից 2014 թ․ ապրիլի 7-ին.
  2. ↑ 2,0 2,1 Nano-optics in the biological world: beetles, butterflies, birds and moths Արխիվացված 2014-09-09 Wayback Machine Srinivasarao, M. (1999) Chemical Reviews pp: 1935–1961
  3. ↑ Physics of structural colours Արխիվացված 2015-02-13 Wayback Machine Kinoshita, S. et al (2008) Rep. Prog. Phys. 71: 076401
  4. ↑ Meadows M.; և այլք: (2009). «Iridescence: views from many angles». J. R. Soc. Interface. 6: S107–S113. doi:10.1098/rsif.2009.0013.focus. Արխիվացված է օրիգինալից 2015 թ․ փետրվարի 15-ին.
  5. ↑ 5,0 5,1 Yoshioka S.; և այլք: (2011). «Mechanism of variable structural colour in the neon tetra: quantitative evaluation of the Venetian blind model». J. Royal Soc. Interface. 8 (54): 56–66. doi:10.1098/rsif.2010.0253. PMC 3024824. Արխիվացված է օրիգինալից 2016 թ․ մարտի 4-ին. Վերցված է 2019 թ․ հունվարի 6-ին.
  6. ↑ Rutowski RL; և այլք: (2005). «Pterin pigments amplify iridescent ultraviolet signal in males of the orange sulphur butterfly, Colias eurytheme» (PDF). Proc. R. Soc. B. 272 (1578): 2329–2335. doi:10.1098/rspb.2005.3216. PMC 1560183. PMID 16191648. Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2017 թ․ դեկտեմբերի 20-ին.
  7. ↑ Saego AE; և այլք: (2009). «Gold bugs and beyond: a review of iridescence and structural colour mechanisms in beetles (Coleoptera)». J. R. Soc. Interface. 6: S165–S184. Արխիվացված է օրիգինալից 2015 թ․ փետրվարի 15-ին.
  8. ↑ Meteorology By Professor of Atmospheric and Oceanic Sciences University of Wisconsin-Madison Director Cooperative Institute for Meteorological Satellite Studies (Cimss) Steven A Ackerman, Steven A. Ackerman, John A. Knox -- Jones and Bartlett Learning 2013 Page 173-175
  9. ↑ Hsiung, Bor-Kai; Siddique, Radwanul Hasan; Stavenga, Doekele G.; Otto, Jürgen C.; Allen, Michael C.; Liu, Ying; Lu, Yong-Feng; Deheyn, Dimitri D.; Shawkey, Matthew D. (2017 թ․ դեկտեմբերի 22). «Rainbow peacock spiders inspire miniature super-iridescent optics». Nature Communications (անգլերեն). 8: 2278. doi:10.1038/s41467-017-02451-x. ISSN 2041-1723.
  10. ↑ Nature's palette: the science of plant colour. Lee, DW (2007) University of Chicago Press
  11. ↑ Iridescent flowers? Contribution of surface structures to optical signaling Արխիվացված 2016-09-24 Wayback Machine van der Kooi, CJ et al (2014) New Phytol 203: 667–673
  12. ↑ Is floral iridescence a biologically relevant cue in plant–pollinator signaling? Արխիվացված 2017-03-05 Wayback Machine van der Kooi, CJ et al (2015) New Phytol 205: 18–20
  13. ↑ Hsiung, Bor-Kai; Siddique, Radwanul Hasan; Jiang, Lijia; Liu, Ying; Lu, Yongfeng; Shawkey, Matthew D.; Blackledge, Todd A. (2017 թ․ հունվարի 15). «Tarantula-Inspired Noniridescent Photonics with Long-Range Order». Advanced Optical Materials (անգլերեն). 5 (2): 1600599. doi:10.1002/adom.201600599. ISSN 2195-1071.
  14. ↑ Hooke, Robert. Micrographia. Chapter 36 ('Observ. XXXVI. Of Peacoks, Ducks, and Other Feathers of Changeable Colours.')
  15. ↑ Ball, Philip (May 2012). «Nature's Color Tricks». Scientific American. 306 (5): 74–79. doi:10.1038/scientificamerican0512-74. PMID 22550931. Արխիվացված օրիգինալից 2014 թ․ հուլիսի 11-ին. Վերցված է 2012 թ․ ապրիլի 23-ին.
  16. ↑ 16,0 16,1 Zi J; և այլք: (2003). «Coloration strategies in peacock feathers». Proc. Natl. Acad. Sci. 100 (22): 12576–12578. doi:10.1073/pnas.2133313100. PMC 240659. PMID 14557541. Արխիվացված օրիգինալից 2015 թ․ սեպտեմբերի 24-ին.
  17. ↑ Ruth Johnston-Feller (2001). Color Science in the Examination of Museum Objects: Nondestructive Procedures. Getty Publications. էջեր 169–. ISBN 978-0-89236-586-9.
  18. ↑ Paint and Coating Testing Manual. ASTM International. էջեր 229–. GGKEY:7W7C2G88G2J.
  19. ↑ Stavenga D.G.; և այլք: (2011). «Kingfisher feathers – colouration by pigments, spongy nanostructures and thin films». J. Exp. Biol. 214 (23): 3960–3967. doi:10.1242/jeb.062620. Արխիվացված օրիգինալից 2014 թ․ օգոստոսի 11-ին.
  20. ↑ Stavenga D.G.; և այլք: (2010). «Dramatic colour changes in a bird of paradise caused by uniquely structured breast feather barbules» (PDF). Proc. R. Soc. B. 278 (1715): 2098–2104. doi:10.1098/rspb.2010.2293. PMC 3107630. PMID 21159676. Արխիվացված (PDF) օրիգինալից 2016 թ․ մարտի 4-ին.
  21. ↑ Plumage Reflectance and the Objective Assessment of Avian Sexual Dichromatism Cuthill, I.C. et al. (1999) Am. Nat. 153: 183-200
  22. ↑ Engelking, Larry (2002). Review of Veterinary Physiology. Teton NewMedia. էջ 90. ISBN 1-893441-69-5.
  23. ↑ «New lizard species found in India». BBC Online. 2009 թ․ հուլիսի 24. Վերցված է 2014 թ․ փետրվարի 20-ին.
  24. ↑ Glover, Beverley J.; Whitney, Heather M. (April 2010). «Structural colour and iridescence in plants: the poorly studied relations of pigment colour». Annals of Botany. 105 (4): 505–511. doi:10.1093/aob/mcq007. PMC 2850791. Արխիվացված օրիգինալից 2017 թ․ նոյեմբերի 16-ին.
  25. ↑ Graham, Rita M.; Lee, David W.; Norstog, Knut (1993). «Physical and Ultrastructural Basis of Blue Leaf Iridescence in Two Neotropical Ferns». American Journal of Botany. 80 (2): 198–203. doi:10.2307/2445040. JSTOR 2445040.
  26. ↑ Martinez-Hurtado, Juan; Akram, Muhammad; Yetisen, Ali (2013). «Iridescence in Meat Caused by Surface Gratings». Foods. 2 (4): 499–506. doi:10.3390/foods2040499.{{cite journal}}: CS1 սպաս․ չպիտակված ազատ DOI (link)
  27. ↑ Picard, G.; Simon, D.; Kadiri, Y.; LeBreux, J. D.; Ghozayel, F. (2012). «Cellulose Nanocrystal Iridescence: A New Model». Langmuir. 28 (41): 14799–14807. doi:10.1021/la302982s.
  28. ↑ Zitzewitz, Paul W (2011). The Handy Physics Answer Book. Visible Ink Press. էջ 215. ISBN 978-1-57859-357-6.
  29. ↑ «Decorations Christmas Star Ornament, Crystal AB». Svarovski. Արխիվացված է օրիգինալից 2018 թ․ հուլիսի 2-ին. Վերցված է 2018 թ․ մարտի 23-ին. «This stunning star ornament will add a captivating, iridescent sparkle to your holiday décor. It is coated with Swarovski's Aurora Borealis effect, which is named after the Northern Lights and makes the crystal shimmer magically in every colour of the rainbow.»
  30. ↑ «Out of This World: How to Pull Off the Holographic Makeup Trend». L'Oreal. Արխիվացված է օրիգինալից 2018-03-24-ին. Վերցված է 2018 թ․ մարտի 23-ին. «Also known as galaxy makeup, holographic makeup is all about rocking iridescent shades all over your face»

Արտաքին հղումներ

խմբագրել
 
 Երփներանգություն
էջը Վիքիպահեստում
 Վիքիպահեստն ունի նյութեր, որոնք վերաբերում են «Երփներանգություն» հոդվածին։
Ստացված է «https://hy.wikipedia.org/w/index.php?title=Երփներանգություն&oldid=10117279» էջից