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Iridiscencia

Iridiscencia en burbujas de jabón La iridiscencia (también conocida como goniocromismo ) es el fenómeno por el cual ciertas superficies parecen cambiar de color gradualmente seg...

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Iridiscencia en burbujas de jabón

La iridiscencia (también conocida como goniocromismo ) es el fenómeno por el cual ciertas superficies parecen cambiar de color gradualmente según el ángulo de visión o el ángulo de iluminación. La iridiscencia se produce por la interferencia de las ondas de luz en microestructuras o películas delgadas . Ejemplos de iridiscencia incluyen burbujas de jabón , plumas , alas de mariposa y nácar de conchas marinas , así como minerales como el ópalo . La nacaración es un efecto relacionado en el que parte o la mayor parte de la luz reflejada es blanca. El término nacarado se utiliza para describir ciertos acabados de pintura, generalmente en la industria automotriz, que producen efectos iridiscentes.

Etimología

La palabra iridiscencia deriva en parte de la palabra griega ἶρις îris ( gen. ἴριδος íridos ), que significa arco iris , y se combina con el sufijo latino -escent , que significa "que tiene tendencia hacia". [ 1 ] Iris, a su vez, deriva de la diosa Iris de la mitología griega , quien es la personificación del arco iris y actuaba como mensajera de los dioses. Goniocromismo deriva de las palabras griegas gonia , que significa "ángulo", y chroma , que significa "color".

Mecanismos

El combustible sobre el agua crea una fina película que interfiere con la luz, produciendo diferentes colores. Las distintas bandas representan diferentes espesores en la película. Este fenómeno se conoce como interferencia de película delgada .

La iridiscencia es un fenómeno óptico de superficies en el que el tono cambia con el ángulo de observación y el ángulo de iluminación. [ 2 ] [ 3 ] Fundamentalmente, se trata de difracción, donde la intensidad de la luz reflejada varía con la dirección y la frecuencia. [ 4 ] A menudo es causada por múltiples reflexiones de dos o más superficies semitransparentes en las que el desfase y la interferencia de las reflexiones modulan la luz incidente , amplificando o atenuando algunas frecuencias más que otras. [ 2 ] [ 5 ] El grosor de las capas del material determina el patrón de interferencia. La iridiscencia puede describirse, por ejemplo, como película delgada , el análogo funcional de la atenuación selectiva de longitud de onda como se observa con el interferómetro Fabry-Pérot , y puede verse en películas de aceite sobre agua y burbujas de jabón. La iridiscencia también se encuentra en plantas, animales y muchos otros elementos. El rango de colores de los objetos iridiscentes naturales puede ser estrecho, por ejemplo, cambiando entre dos o tres colores a medida que cambia el ángulo de visión, [ 6 ] [ 7 ]

Una biopelícula iridiscente en la superficie de una pecera difracta la luz reflejada, mostrando todo el espectro de colores. El rojo se ve desde ángulos de incidencia mayores que el azul.

La iridiscencia también puede crearse por difracción de objetos periódicos como CD, DVD, algunos tipos de prismas o la iridiscencia de las nubes . [ 8 ] A menudo, se observa todo el arco iris de colores a medida que cambia el ángulo de visión. En biología, este tipo de iridiscencia resulta de la formación de redes de difracción en la superficie, como las largas filas de células en el músculo estriado o las escamas abdominales especializadas de la araña pavo real Maratus robinsoni y M. chrysomelas . [ 9 ] Algunos tipos de pétalos de flores también pueden generar una red de difracción, pero la iridiscencia no es visible para los humanos ni para los insectos que visitan las flores, ya que la señal de difracción está enmascarada por la coloración debida a los pigmentos vegetales . [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]

En aplicaciones biológicas (y biomiméticas ), los colores producidos de forma distinta a los pigmentos o tintes se denominan coloración estructural . Se utilizan microestructuras, a menudo multicapa, para producir colores brillantes, pero a veces no iridiscentes: se necesitan disposiciones bastante elaboradas para evitar que se reflejen diferentes colores en diferentes direcciones. [ 13 ] La coloración estructural se ha comprendido en términos generales desde el libro Micrographia de Robert Hooke de 1665 , donde Hooke observó correctamente que, dado que la iridiscencia de la pluma de un pavo real se perdía al sumergirla en agua, pero reaparecía al volver al aire, los pigmentos no podían ser los responsables. [ 14 ] [ 15 ] Posteriormente se descubrió que la iridiscencia en el pavo real se debe a un complejo cristal fotónico . [ 16 ]

Perla

La concha nacarada de una ostra perlera de labio negro.

La nacaración es un efecto relacionado con la iridiscencia y tiene una causa similar. Las estructuras dentro de una superficie hacen que la luz se refleje, pero en el caso de la nacaración, parte o la mayor parte de la luz es blanca, lo que le da al objeto un brillo similar al de una perla . [ 17 ] Los pigmentos y pinturas artificiales que muestran un efecto iridiscente a menudo se describen como nacarados, por ejemplo, cuando se usan para pinturas de automóviles . [ 18 ] [ 19 ]

Ejemplos

Vida

Plantas

Muchos grupos de plantas han desarrollado iridiscencia como adaptación a ambientes oscuros. Las hojas de la Begonia pavonina , o begonia pavo real, del sudeste asiático, presentan un color azul iridiscente debido a las estructuras fotosintéticas de cada hoja, finamente estratificadas y llamadas iridoplastos, que absorben y refractan la luz de forma similar a una película de aceite sobre el agua. También se encuentran iridiscencias basadas en múltiples capas de células en la licófita Selaginella y en varias especies de helechos , como el helecho azul . [ 20 ] [ 21 ]

Varias especies de briofitas cavernícolas son iridiscentes, como la hepática Cyathodium cavernarum y los musgos Mittenia plumula y Schistostega pennata . [ 22 ]

Animales

Invertebrados

Eledone moschata tiene una iridiscencia azulada que recorre su cuerpo y tentáculos . [ 23 ]

Vertebrados

Las plumas de aves como los martines pescadores , [ 24 ] aves del paraíso , [ 25 ] colibríes , loros , estorninos , [ 26 ] zanates , patos y pavos reales [ 16 ] son ​​iridiscentes. La iridiscencia se crea mediante conjuntos ordenados de melanosomas dentro de las bárbulas de las plumas; además, los melanosomas huecos, que se encuentran principalmente en las aves, mejoran el brillo del color al aumentar el contraste del índice de refracción entre la melanina , la queratina y la cavidad central llena de aire del orgánulo. [ 27 ] La línea lateral del tetra neón también es iridiscente. [ 6 ] En 2009 se identificó en la India una única especie iridiscente de gecko, Cnemaspis kolhapurensis . [ 28 ] El tapetum lucidum , presente en los ojos de muchos vertebrados, también es iridiscente. [ 29 ] Se sabe que la iridiscencia está presente entre los dinosaurios prehistóricos no aviares y aviares, como los dromaeosáuridos , los enantiornithes y los lithornítidos . [ 30 ] Los tejidos musculares pueden mostrar iridiscencia. [ 31 ]

bacterias

Las colonias de Cellulophaga lytica [ 32 ] y Flavobacterium son iridiscentes. Se cree que la misma organización celular que crea la iridiscencia en Flavobacterium ayuda en la caza en grupo . [ 33 ]

Cellulophaga lytica

No biológico

minerales

Meteorológico

Hecho por el hombre

La nanocelulosa a veces es iridiscente, [ 34 ] al igual que las películas delgadas de gasolina y algunos otros hidrocarburos y alcoholes cuando flotan en el agua. [ 35 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ "Diccionario etimológico en línea" . etymonline.com . Archivado del original el 7 de abril de 2014.
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  • Una animación GIF de 2,2 MB de una mariposa morpho que muestra iridiscencia.
  • "Artículo sobre la iridiscencia de las mariposas" Archivado el 7 de noviembre de 2015 en Wayback Machine.