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澳大利亚的科学家偶然发现了一种不寻常的观察颜色的方法

澳大利亚的科学家偶然发现了一种不寻常的观察颜色的方法,这种方法以前未被发现。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到另一个更大的样品上。在两种材料连接的地方,电场(由电荷的吸引和排斥产生的隐形力)非常强。

当与“光学干涉”(不同的光波的相互作用)结合使用时,材料表面会发生散射过程,在不同的照明条件下观察时会产生明亮的色彩。

这项发现发表在《高级光学材料》杂志上,扩大了我们对光的行为和特性的理解,并且在传感技术和安全设备中也有实际应用。

我们如何看待颜色?

我们周围世界上大多数材料会显示某种颜色,因为它们仅吸收太阳光谱的一部分。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。

但是,由于某些物体,动物和材料包含的属性,它们以不同的方式创建颜色。这些被称为结构色。

结构颜色通常是由衍射产生的,当光线从表面反射时相互干扰时,就会发生衍射。水上的彩虹和五颜六色的浮油是结构颜色的示例,并且这种效果还导致了孔雀羽毛和蝴蝶翅膀的惊人鲜艳色调。

现在有一种新方法

虽然这些现象已经很好地建立了,但是已经发现了产生类似效果的意外新机制。

由于光的频率选择性散射,这种效果是结构颜色形成的一个示例,其中电场强度和所用材料的类型是关键因素。

ARC Exciton科学卓越中心的Eser Akinoglu博士出乎意料地注意到整个样品正在产生从各个方向肉眼可见的鲜艳颜色时,他正在使用光学显微镜观察金纳米颗粒。

Eser向墨尔本大学,CSIRO,华南师范大学和拜罗伊特大学的同事寻求帮助,以解释这一谜团。

为了正确理解,他们制作了可以散射光的薄膜,同时产生了衍射或干涉。该系统是在较大的金属铝样品上使用氮化硅涂层制成的。

通过改变照明条件可以看到不同的颜色。在正常光下,样品看起来像一面镜子,几乎反射所有可见光。但是关闭头顶灯并仅使用一束光束照亮样品会产生鲜艳的彩虹色。

Eser解释了如何轻松观察到这种现象,他说:“如果您在黑暗的房间里使用手电筒照亮样品,则反射光束会从您那里传播到房间的另一侧。

“反射光永远不会到达您的眼睛,只有散射光才能到达您的眼睛。而当室内照明灯打开时,光会从任何地方到达样品,因此您将始终看到反射光进入您的眼睛。

“这种效果是以前完全无法识别的好奇心,导致我们看到颜色。从根本上来说是不同的。”

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