原标题：结构造就的绚丽色彩
不需要色素的颜色在南美洲的热带雨林里，住着一群“蓝精灵”，它们大多生性活泼，飞舞着那蓝光闪闪的翅膀，在明丽的阳光下嬉戏追逐，化作一道道闪耀的蓝色幻影。它们就是以美丽着称的闪蝶，闪蝶科的学名Morphidae，便源自希腊美神维纳斯的名字“Morph”。
如果逮到一只蓝闪蝶的话，我们自己也可以动手做个实验，先将翅膀细细研磨，再用酒精来提取里面的色素。这是提取色素的常规方法，一般情况下都能成功的。可蓝蝶翅膀被研磨后，成了一撮儿浅棕色的粉末，蓝色消失了，而酒精没有变色，这意味着没有色素进入酒精。如果我们将整个翅膀直接放到了酒精中，更诡异的事发生了，翅膀变成了绿色，而酒精依旧没有变色，说明还是没有色素！而当我们把闪蝶翅膀从酒精中取出来后，没过多久就会发现翅膀又变回了蓝色。
没有色素，那这蓝色是从哪里来的呢？原来，闪蝶翅膀根本就没有蓝色色素，它的蓝色来自于不需要色素的色彩——结构色。这结构色到底是什幺呢，又是怎样给闪蝶的翅膀带来美丽颜色的呢？
颜色是如何形成的
在了解什幺是结构色之前，我们先来弄清楚颜色是如何形成的。
颜色实际上是进入我们眼睛的光所引起的感受。光是一种电磁波，它的波长变化范围很广，只有波长在380~780纳米之间光才是我们肉眼可见的，即可见光。可见光是我们能够看见物体颜色的关键，而且波长不同的光会使人眼感受到不同的颜色。（我刊在2005年第4期《惊天波舞》一文中做过详细介绍）
我们知道，除了透明的和白色的物体，其他大多数的物体都是有颜色的，这是因为它们大多含有一类特殊的化学物质，比较喜欢反射特定波长范围的光。比如胡萝卜里含有的胡萝卜素，反射回来的光以红光和黄光为主，所以胡萝卜看起来是橙红色的；叶绿素反射回来的光以绿光为主，看起来便是绿色的。正是这些化学物质“口味”不一，才让这个世界精彩纷呈。这样的化学物质就是我们通常所说的色素，也可叫颜料或者染料，而它们形成的颜色常被称为色素色，颜料色或者化学色。
结构色的绝招——光的干涉
但不知道有没有细心的读者发现一些例外，比如肥皂泡泡。阳光下的肥皂泡泡五彩斑斓，这涉及到光的薄膜干涉。
肥皂泡泡的色彩就是肥皂水膜外表面和内表面两束反射光干涉的结果。太阳光是复合光，各个波长的光都有，相遇之后的情况又更复杂一些，表现出来的色彩也就更加丰富。
这就是典型的结构色，它不依赖于色素，而是凭借物体自身的结构使某种颜色的光更强烈地进入我们的眼睛，赋予物体颜色。
闪蝶的颜色藏在哪里？
后来，在电子显微镜下，人们才看清楚蝴蝶翅膀的细微结构，原来闪蝶翅膀色彩绚丽的原理同肥皂泡泡是一样的，不过它的结构更加精妙，不止一层膜。
闪蝶的翅膀表面覆盖一层鳞片，而这些鳞片并不光滑，由许多整齐排列的突起组成。突起高约2微米，宽约0.3微米，是由膜堆叠而成的多层结构。每一层膜都能像肥皂水膜那样引发薄膜干涉。蝴蝶翅膀的颜色便由这些层状结构的厚度决定，而颜色的浓度则是受薄膜的层数影响，层数越多，光强度越大。因为穿过上一层膜的光可以在下一层膜表面继续反射，使得反射光的强度大大增加。研究表明，闪蝶翅膀鳞片中的微观结构，能够将入射光中超过60％的蓝光反射回去；而其他颜色的光一般只有20％左右被反射。所以闪蝶翅膀看起来是耀眼的蓝色。而翅膀被碾碎之后，多层膜结构就被破坏了，结构色也随之消失，所以我们在实验中无法提取蓝色色素。
那闪蝶翅膀放入酒精后就变成绿色又是怎幺回事呢？
我们知道，光的折射率是与介质有关的。当闪蝶翅膀浸入酒精中时，酒精取代了原先充溢于层与层之间的空气，而酒精和空气的折射率不同，使得蝴蝶翅膀反射出的蓝光变成了绿光。将翅膀从酒精中取出来后，酒精挥发，空气重新填充层与层之间的空隙，蝶翅就又变回了原来耀眼的蓝色。这样的现象是色素色所不具备的，你看胡萝卜无论是在空气中还是在水中始终都是橙红色。
永不退色的结构色“颜料”
与色素色相比，结构色不存在褪色问题，只要它的结构不发生变化，它的颜色就可以永久保存。结构色的另一优势是不像染料和色素那般有毒，不会对环境和人体健康造成危害。
结构色“颜料”虽有诸多优势，可它也有一个无可避免的问题，那就是虹色。虹色是什幺呢？比如闪蝶的翅膀，竖看是蓝色的，横看却会变成其他颜色。这是结构色独有的现象——虹色，即颜色会随着观察的角度变化而变化。
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