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Iridiscencia

Iridiscencia en pompas de jabón.

La iridiscencia (también conocida como goniocromismo ) es el fenómeno de ciertas superficies que parecen cambiar gradualmente de color a medida que cambia el ángulo de visión o el ángulo de iluminación. La iridiscencia es causada por la interferencia de ondas de luz en microestructuras o películas delgadas . Ejemplos de iridiscencia incluyen pompas de jabón , plumas , alas de mariposa y nácar de conchas marinas , y minerales como el ópalo . La nacarada 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 en realidad producen efectos iridiscentes.

Etimología

La palabra iridiscencia se 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 "tener 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. El goniocromismo se 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 y produce diferentes colores. Las diferentes bandas representan diferentes espesores de la película. Este fenómeno se conoce como interferencia de película delgada .

La iridiscencia es un fenómeno óptico de superficies en las que el tono cambia con el ángulo de observación y el ángulo de iluminación. [2] [3] A menudo es causado por múltiples reflejos de dos o más superficies semitransparentes en las que el cambio de fase y la interferencia de los reflejos modulan la luz incidente , amplificando o atenuando algunas frecuencias más que otras. [2] [4] El espesor de las capas del material determina el patrón de interferencia. La iridiscencia puede deberse, por ejemplo, a la interferencia de películas delgadas , el análogo funcional de la atenuación selectiva de la longitud de onda como se ve con el interferómetro Fabry-Pérot , y puede verse en películas de aceite sobre agua y pompas de jabón. La iridiscencia también se encuentra en plantas, animales y muchos otros elementos. La gama de colores de los objetos iridiscentes naturales puede ser estrecha, por ejemplo cambiando entre dos o tres colores a medida que cambia el ángulo de visión, [5] [6]

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 más largos que el azul.

La iridiscencia también se puede crear por difracción . Esto se encuentra en elementos como CD, DVD, algunos tipos de prismas o iridiscencias de nubes . [7] En el caso de la difracción, normalmente se observará 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 rejillas 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 . [8] Algunos tipos de pétalos de flores también pueden generar una rejilla 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 de las plantas . [9] [10] [11]

En usos biológicos (y biomiméticos ), los colores producidos sin 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 reflejar diferentes colores en diferentes direcciones. [12] La coloración estructural se ha entendido en términos generales desde el libro Micrographia de Robert Hooke de 1665 , donde Hooke señaló correctamente que, dado que la iridiscencia de la pluma de un pavo real se perdía cuando se sumergía en agua, pero reaparecía cuando se devolvía a En el aire, los pigmentos no pueden ser responsables. [13] [14] Más tarde se descubrió que la iridiscencia en el pavo real se debe a un cristal fotónico complejo . [15]

Perlescencia

La concha nacarada de una ostra perla de labios negros

La nacarada 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 luz nacarada, parte o la mayor parte de la luz es blanca, lo que le da al objeto un brillo perlado . [16] Los pigmentos artificiales y las pinturas que muestran un efecto iridiscente a menudo se describen como nacarados, por ejemplo cuando se utilizan para pinturas de automóviles . [17]

Ejemplos

Vida

Invertebrados

Eledone moschata tiene una iridiscencia azulada que recorre su cuerpo y sus tentáculos . [18]

Vertebrados

Las plumas de aves como el martín pescador , [19] aves del paraíso , [20] colibríes , loros , estorninos , [21] zanates , patos y pavos reales [15] son ​​iridiscentes. La línea lateral del tetra neón también es iridiscente. [5] Una única especie iridiscente de gecko, Cnemaspis kolhapurensis , fue identificada en la India en 2009. [22] El tapetum lucidum , presente en los ojos de muchos vertebrados, también es iridiscente. [23] Se sabe que la iridiscencia está presente entre dinosaurios aviares y no aviares prehistóricos como dromeosáuridos , enantiornithes y lithornítidos . [24]

Plantas

Muchos grupos de plantas han desarrollado la iridiscencia como una adaptación para utilizar más luz en ambientes oscuros, como los niveles más bajos de los bosques tropicales. Las hojas de la Begonia pavonina del sudeste asiático , o begonia pavo real, parecen de un azul iridiscente para los observadores humanos debido a las estructuras fotosintéticas de capas delgadas de cada hoja llamadas iridoplastos que absorben y curvan la luz de manera muy similar a una película de aceite sobre el agua. También se encuentran iridiscencias basadas en múltiples capas de células en el licófito Selaginella y en varias especies de helechos . [25] [26]

No biológico

Minerales

Meteorológico

Hecho por el hombre

La nanocelulosa es a veces iridiscente, [27] al igual que las finas películas de gasolina y algunos otros hidrocarburos y alcoholes cuando flotan en el agua. [28]

Ver también

Referencias

  1. ^ "Diccionario de etimología en línea". etymonline.com . Archivado desde el original el 7 de abril de 2014.
  2. ^ ab Srinivasarao, Mohan (julio de 1999). "Nanoóptica en el mundo biológico: escarabajos, mariposas, pájaros y polillas". Reseñas químicas . 99 (7): 1935-1962. doi :10.1021/cr970080y. PMID  11849015.
  3. ^ Kinoshita, S; Yoshioka, S; Miyazaki, J (1 de julio de 2008). "Física de los colores estructurales". Informes sobre los avances en física . 71 (7): 076401. Código bibliográfico : 2008RPPh...71g6401K. doi :10.1088/0034-4885/71/7/076401. S2CID  53068819.
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enlaces externos

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