孔雀羽毛的秘密

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  生命之美无处不在,只要我们放慢脚步,留心观察,就可以发现很多大自然的巧妙设计。生命的美会拉近我们和自然之间的距离,提醒我们自己也是自然的一部分。
  大家也许都知道雄孔雀长着一身漂亮的羽毛。在求偶时,它会展开尾部的羽毛,也就是我们说的“孔雀开屏”。它希望借此得到雌孔雀的芳心。孔雀开屏是自然界的一道美景。近距离观察孔雀的羽毛,可以看到羽毛的纹理和华丽色彩。
  孔雀羽毛曾经引起了很多著名科学家的兴趣,比如大名鼎鼎的牛顿和用显微镜发现细胞的胡克。今天我们主要介绍一下胡克对孔雀羽毛的研究。
  胡克用显微镜对孔雀羽毛进行了观察,并在1665年出版的《显微志》中对孔雀羽毛进行了细致的描绘。
  下图左下角的黑白插图就来自《显微志》,照片中一根根像树枝的那些东西叫羽枝,羽枝上的小毛叫羽小枝。
  胡克在书中提到,他在显微镜下觀察到的孔雀羽毛美景不亚于孔雀开屏。我们也用显微镜拍摄了一组影像,在我看来,显微镜下的影像更酷炫。我们可以看到羽小枝的结构、色彩和金属光泽。
  胡克对孔雀羽毛的颜色产生了浓厚的兴趣,他做了两个实验。第一个实验,他把孔雀羽毛浸泡在水中,发现羽毛的颜色发生了改变。我们重复了胡克的实验,可以清晰地看到羽毛的蓝色在水中变成了绿色。
  另一个实验,胡克把孔雀羽毛对准太阳,观察太阳光透过羽毛的颜色。我们通过显微镜的透射光模式模拟了这个实验,可以看到在透色模式下,孔雀羽毛的颜色神奇地变成了棕色、橙色和黄色。
  胡克的两个实验说明孔雀羽毛的颜色是非常特别的。那么是什么造成了孔雀羽毛颜色的特别之处呢?
  为了解答这个问题,我们需要利用放大倍率更高的电子显微镜进行观测。
  在电子显微镜下,我们可以观察到更精细的“羽小枝”结构,但要进一步探究羽毛颜色的奥秘,还需要切断羽小枝,用电子显微镜观察它的断面。
  观察断面时,我们会发现排列整齐的微观结构。这些结构会与可见光发生相互作用,导致了孔雀羽毛的特殊颜色。大自然的设计太巧妙了!
  孔雀羽毛的颜色是由微观结构导致的,因此这种颜色叫“结构色”。生活中也有一些常见的结构色,比如水面上油膜的颜色、肥皂泡的颜色等。
  通过研究孔雀羽毛的秘密,科学家会向大自然学习,创造出更绚丽的色彩,让我们的生活更美丽。比如,左图中糖纸的绿色反光也是一种结构色。
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