التقزح اللوني

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 32 صور
الموسوعة الحرة

بريق قزحي في فقاعات الصابون

التلألؤ (المعروف أيضًا باسم تغير اللون الزاوي ) هو ظاهرة تغير لون بعض الأسطح تدريجيًا بتغير زاوية الرؤية أو زاوية الإضاءة. وينتج التلألؤ عن تداخل موجات الضوء في البنى المجهرية أو الأغشية الرقيقة . ومن أمثلة التلألؤ فقاعات الصابون ، والريش ، وأجنحة الفراشات ، وصدفة المحار ، والمعادن مثل الأوبال . أما اللؤلؤية فهي ظاهرة مشابهة، حيث يكون جزء من الضوء المنعكس أو معظمه أبيض. ويُستخدم مصطلح "اللؤلؤي " لوصف بعض أنواع طلاء السيارات، والتي تُنتج في الواقع تأثيرات تلألؤية.

أصل الكلمة

كلمة "التقزح اللوني" مشتقة جزئيًا من الكلمة اليونانية ἶρις ( إيريس) ( بصيغة المضاف إليها ἴριδος ، إيريدوس )، والتي تعني قوس قزح ، ومضاف إليها اللاحقة اللاتينية -escent ، والتي تعني "ذو ميل نحو". [ 1 ] وكلمة "إيريس" بدورها مشتقة من الإلهة إيريس في الأساطير اليونانية ، وهي تجسيد لقوس قزح، وكانت بمثابة رسولة للآلهة. أما كلمة "التغير اللوني الزاوي " فهي مشتقة من الكلمتين اليونانيتين gonia ، والتي تعني "زاوية"، و chroma ، والتي تعني "لون".

الآليات

يُشكّل الوقود فوق الماء طبقة رقيقة تتداخل مع الضوء، مُنتجةً ألوانًا مختلفة. تُمثّل الأشرطة المختلفة سُمكًا مُختلفًا في هذه الطبقة. تُعرف هذه الظاهرة بتداخل الأغشية الرقيقة .

التلألؤ ظاهرة بصرية للأسطح يتغير لونها بتغير زاوية الرؤية وزاوية الإضاءة. [ 2 ] [ 3 ] وهو في جوهره حيود، حيث تتغير شدة الضوء المنعكس بتغير الاتجاه والتردد. [ 4 ] غالبًا ما ينتج عن انعكاسات متعددة من سطحين أو أكثر شبه شفافين، حيث يؤدي انزياح الطور وتداخل الانعكاسات إلى تعديل الضوء الساقط ، وذلك بتضخيم أو إضعاف بعض الترددات أكثر من غيرها. [ 2 ] [ 5 ] يحدد سمك طبقات المادة نمط التداخل. يمكن وصف التلألؤ، على سبيل المثال، بأنه غشاء رقيق ، وهو النظير الوظيفي لتوهين الطول الموجي الانتقائي كما يُرى في مقياس التداخل فابري-بيرو ، ويمكن رؤيته في طبقات الزيت على الماء وفقاعات الصابون. كما يُلاحظ التلألؤ في النباتات والحيوانات والعديد من المواد الأخرى. يمكن أن يكون نطاق ألوان الأجسام المتلألئة الطبيعية ضيقًا، على سبيل المثال التحول بين لونين أو ثلاثة ألوان مع تغير زاوية الرؤية، [ 6 ] [ 7 ]

تعمل طبقة حيوية متقزحة الألوان على سطح حوض السمك على تشتيت الضوء المنعكس، مما يُظهر الطيف الكامل للألوان. ويُرى اللون الأحمر من زوايا سقوط أطول من اللون الأزرق.

يمكن أيضًا توليد التلألؤ اللوني عن طريق حيود الضوء من أجسام دورية مثل الأقراص المدمجة (CD) وأقراص الفيديو الرقمية (DVD) وبعض أنواع الموشورات ، أو تلألؤ السحب . [ 8 ] غالبًا ما يُلاحظ قوس قزح كامل الألوان عند تغيير زاوية الرؤية. في علم الأحياء، ينتج هذا النوع من التلألؤ اللوني عن تكوّن شبكات حيود على السطح، مثل صفوف الخلايا الطويلة في العضلات المخططة ، أو الحراشف البطنية المتخصصة لعنكبوت الطاووس Maratus robinsoni و M. chrysomelas . [ 9 ] يمكن لبعض أنواع بتلات الزهور أيضًا توليد شبكة حيود، لكن التلألؤ اللوني غير مرئي للبشر والحشرات التي تزور الزهور لأن إشارة الحيود تُحجب بالتلوين الناتج عن أصباغ النبات . [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]

في التطبيقات البيولوجية ( والمحاكاة الحيوية )، تُسمى الألوان المُنتجة بغير الأصباغ أو الملونات بالتلوين البنيوي . تُستخدم البنى المجهرية، متعددة الطبقات غالبًا، لإنتاج ألوان زاهية، ولكنها أحيانًا غير متقزحة: إذ تتطلب هذه العملية ترتيبات معقدة لتجنب انعكاس الألوان المختلفة في اتجاهات مختلفة. [ 13 ] وقد فُهم التلوين البنيوي بشكل عام منذ كتاب روبرت هوك " ميكروغرافيا" عام 1665 ، حيث لاحظ هوك بشكل صحيح أنه بما أن تقزح ريشة الطاووس يختفي عند غمرها في الماء، ولكنه يعود للظهور عند عودتها إلى الهواء، فلا يمكن أن تكون الأصباغ مسؤولة عن ذلك. [ 14 ] [ 15 ] وقد وُجد لاحقًا أن تقزح ريش الطاووس ناتج عن بلورة ضوئية معقدة . [ 16 ]

بريق اللؤلؤ

الصدفة اللؤلؤية لمحار اللؤلؤ ذي الشفة السوداء

اللؤلؤية ظاهرةٌ مرتبطةٌ بالتقزح اللوني ولها سببٌ مشابه. تتسبب البنية الموجودة داخل السطح في انعكاس الضوء، ولكن في حالة اللؤلؤية يكون جزءٌ من الضوء أو معظمه أبيض، مما يُضفي على الجسم بريقًا يشبه اللؤلؤ . [ 17 ] غالبًا ما تُوصف الأصباغ والدهانات الاصطناعية التي تُظهر تأثيرًا تقزحيًا بأنها لؤلؤية، على سبيل المثال عند استخدامها في دهانات السيارات . [ 18 ] [ 19 ]

أمثلة

حياة

النباتات

طوّرت العديد من مجموعات النباتات خاصية التلألؤ كآلية تكيف مع البيئات المظلمة. تظهر أوراق نبات بيجونيا بافونينا ، أو بيجونيا الطاووس، في جنوب شرق آسيا، بلون أزرق متلألئ نتيجةً لوجود تراكيب ضوئية رقيقة الطبقات تُسمى إيريدوبلاستات، تمتص الضوء وتُحرفه كما تفعل طبقة رقيقة من الزيت فوق الماء. كما يُلاحظ التلألؤ الناتج عن طبقات متعددة من الخلايا في نبات سيلاجينلا، وهو من النباتات الوعائية ، وفي العديد من أنواع السرخسيات ، مثل سرخس الزيت الأزرق . [ 20 ] [ 21 ]

تتميز العديد من أنواع النباتات اللاوعائية التي تعيش في الكهوف ببريقها، مثل حشيشة الكبد Cyathodium cavernarum والطحالب Mittenia plumula و Schistostega pennata . [ 22 ]

الحيوانات

اللافقاريات

يتميز نبات Eledone moschata ببريق أزرق يمتد على طول جسمه ومجساته . [ 23 ]

الفقاريات

تتميز ريش الطيور ، مثل طائر الرفراف [ 24 ] ، وطائر الجنة [ 25 ] ، والطائر الطنان ، والببغاء ، والزرزور [ 26 ] ، والغراب الأسود ، والبط ، والطاووس [ 16 ]، ببريقها اللوني. وينتج هذا البريق عن ترتيب منتظم للميلانوسومات داخل شعيرات الريش؛ كما أن الميلانوسومات المجوفة، الموجودة بشكل رئيسي في الطيور، تعزز سطوع اللون عن طريق زيادة تباين معامل الانكسار بين الميلانين والكيراتين والتجويف المركزي المملوء بالهواء للعضية. [ 27 ] ويُظهر الخط الجانبي على سمكة النيون رباعية الريش بريقًا لونيًا أيضًا. [ 6 ] تم التعرف على نوع واحد من الوزغ ذي الألوان المتلألئة، وهو Cnemaspis kolhapurensis ، في الهند عام 2009. [ 28 ] كما أن الطبقة العاكسة للضوء ( tapetum lucidum )، الموجودة في عيون العديد من الفقاريات، تتميز أيضًا بخاصية التلألؤ. [ 29 ] ومن المعروف أن التلألؤ موجود لدى الديناصورات غير الطائرة والطائرة التي عاشت في عصور ما قبل التاريخ، مثل الدروميوصورات ، والإينانتيورنيثيس ، والليثورنيثيدات . [ 30 ] ويمكن أن تُظهر الأنسجة العضلية خاصية التلألؤ. [ 31 ]

البكتيريا

تتميز مستعمرات بكتيريا Cellulophaga lytica [ 32 ] و Flavobacterium ببريقها اللوني. ويُعتقد أن نفس التنظيم الخلوي الذي يُنتج هذا البريق في Flavobacterium يُساعد في الصيد الجماعي . [ 33 ]

Cellulophaga lytica

غير بيولوجي

المعادن

الأرصاد الجوية

من صنع الإنسان

تتميز السليلوز النانوية أحيانًا بخاصية التلألؤ، [ 34 ] كما هو الحال مع الأغشية الرقيقة من البنزين وبعض الهيدروكربونات والكحولات الأخرى عند طفوها على الماء. [ 35 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ "قاموس أصل الكلمات على الإنترنت" . etymonline.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 2014-04-07.
  2. 1 2 سرينيفاساراو، موهان (يوليو 1999). "البصريات النانوية في العالم البيولوجي: الخنافس والفراشات والطيور والعث". مراجعات كيميائية . 99 (7): 1935-1962 . doi : 10.1021/cr970080y . PMID 11849015 . 
  3. ↑ كينوشيتا، س؛ يوشيوكا، س؛ ميازاكي، ج (1 يوليو 2008). "فيزياء الألوان البنيوية". تقارير عن التقدم في الفيزياء . 71 (7) 076401. Bibcode : 2008RPPh...71g6401K . doi : 10.1088/0034-4885/71/7/076401 . S2CID 53068819 . 
  4. ↑ كولي، جون م. (1995)، "حيود من الأسطح" ، فيزياء الحيود ، إلسيفير، ص 433-455 ، ISBN  978-0-444-82218-5تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 يونيو 2026
  5. ↑ ميدوز، ميليسا ج؛ بتلر، مايكل و؛ مورهاوس، ناثان إ؛ تايلور، ليزا أ؛ تومي، ماثيو ب؛ ماكجرو، كيفن ج؛ روتوفسكي، رونالد ل (23 فبراير 2009). "التقزح اللوني: وجهات نظر من زوايا متعددة" . مجلة الجمعية الملكية للواجهات . 6 (ملحق 2 ): ص 107-113. doi : 10.1098/rsif.2009.0013.focus . PMC 2706472. PMID 19336343 .  
  6. يوشيوكا ، س.؛ ماتسوهانا، ب.؛ تاناكا، س.؛ إينوي، ي.؛ أوشيما، ن.؛ كينوشيتا، س. (16 يونيو 2010). " آلية اللون البنيوي المتغير في رباعي النيون: تقييم كمي لنموذج الستارة الفينيسية" . مجلة الجمعية الملكية للعلوم البينية . 8 (54): 56-66 . doi : 10.1098/rsif.2010.0253 . PMC 3024824. PMID 20554565 .  
  7. ↑ روتوفسكي، آر إل؛ مقدونيا، جيه إم؛ مورهاوس، إن؛ تايلور-تافت، إل (2 سبتمبر 2005). " أصباغ البترين تُضخّم الإشارة فوق البنفسجية المتلألئة في ذكور فراشة الكبريت البرتقالية" . وقائع الجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 272 ​​(1578): 2329-2335 . doi : 10.1098/rspb.2005.3216 . PMC 1560183. PMID 16191648 .  
  8. ↑ أكرمان، ستيفن أ.؛ نوكس، جون أ. (2013). علم الأرصاد الجوية: فهم الغلاف الجوي . جونز وبارتليت ليرنينج. ص 173-175 . ISBN  978-1-284-03080-8.
  9. ^ هسيونج، بور كاي؛ الصديق، رضوان الحسن؛ ستافينجا، دوكيلي جي؛ أوتو، يورغن C .؛ ألين، مايكل C.؛ ليو، ينغ؛ لو، يونغ فنغ؛ ديهين، ديمتري د. شوقي، ماثيو د.؛ بلاكليدج ، تود أ. (22 ديسمبر 2017). "العناكب قوس قزح الطاووس تلهم البصريات المصغرة فائقة قزحي الألوان" . اتصالات الطبيعة . 8 (1): 2278. بيب كود : 2017NatCo...8.2278H . دوى : 10.1038/s41467-017-02451-x . بمك 5741626 . بميد 29273708 .  
  10. ↑ لي، ديفيد (2007). لوحة الطبيعة: علم ألوان النبات . مطبعة جامعة شيكاغو. ISBN 978-0-226-47052-8.
  11. ^ فان دير كوي، كاسبر ج. ويلتس، بودو د.؛ ليرتور، هاين L.؛ ستال، مارتن؛ إلزينجا، ج. ثيو م؛ ستافينجا ، دوكيلي جي. (يوليو 2014). “زهور قزحية الألوان؟ مساهمة الهياكل السطحية في الإشارات الضوئية” (PDF) . عالم النبات الجديد . 203 (2): 667– 673. بيب كود : 2014NewPh.203..667V . دوى : 10.1111/nph.12808 . بميد 24713039 . 
  12. ↑ فان دير كوي، كاسبر جيه؛ داير، أدريان جي؛ ستافينغا، دوكيلي جي (يناير 2015). "هل يُعدّ التلألؤ الزهري إشارةً ذات أهمية بيولوجية في التواصل بين النباتات والملقحات؟" . مجلة نيو فايتولوجيست . 205 (1): 18-20 . Bibcode : 2015NewPh.205...18V . doi : 10.1111/nph.13066 . hdl : 11370/76d78f99-9bed-4247-a852-9d18d5f9c8ea . PMID 25243861 . 
  13. ↑ هسيونغ، بور كاي؛ صديق، رضوان الحسن؛ جيانغ، ليجيا؛ ليو، يينغ؛ لو، يونغفنغ؛ شوكي، ماثيو د.؛ بلاكليدج، تود أ. (يناير 2017). "الضوئيات غير المتلألئة المستوحاة من الرتيلاء ذات الترتيب بعيد المدى" . مواد بصرية متقدمة . 5 (2) 1600599. doi : 10.1002/adom.201600599 . S2CID 100181186 . 
  14. ↑ هوك، روبرت. ميكروغرافيا. الفصل 36 ('ملاحظة 36. عن الطواويس والبط وريش الطيور الأخرى ذات الألوان المتغيرة .')
  15. ↑ بول، فيليب (17 أبريل 2012). "خدع الألوان في الطبيعة". مجلة ساينتفك أمريكان . 306 (5): 74-79 . Bibcode : 2012SciAm.306e..74B . doi : 10.1038/scientificamerican0512-74 (غير نشط في 1 يوليو 2025). PMID 22550931 . {{cite journal}}: صيانة CS1: تم تعطيل DOI اعتبارًا من يوليو 2025 ( رابط )
  16. 1 2 زي، جيان؛ يو، شيندي؛ لي، ييتشو؛ هو، شينخوا؛ شو، تشون؛ وانغ، شينغجون؛ ليو، شياوهان؛ فو، رونغتانغ (28 أكتوبر 2003). "استراتيجيات التلوين في ريش الطاووس" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 100 (22): 12576-12578 . Bibcode : 2003PNAS..10012576Z . doi : 10.1073/pnas.2133313100 . PMC 240659. PMID 14557541 .  
  17. ↑ روث جونستون-فيلر (2001). علم الألوان في فحص مقتنيات المتاحف: إجراءات غير مدمرة . منشورات جيتي. ص 169 وما بعدها. ISBN  978-0-89236-586-9.
  18. ↑ دليل اختبار الدهانات والطلاءات . الجمعية الأمريكية لاختبار المواد (ASTM International). الصفحات 229–. GGKEY:7W7C2G88G2J. 
  19. ↑ "صناعة لآلئ البودرة: دليل شامل" . thecandeshop.com . 2023-04-20 . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2025-02-28 .
  20. ↑ غلوفر، بيفرلي جيه؛ ويتني، هيذر إم. (أبريل 2010). "اللون البنيوي والتألق في النباتات: العلاقات غير المدروسة جيدًا بين لون الصبغة" . حوليات علم النبات . 105 (4): 505-511 . doi : 10.1093/aob/mcq007 . PMC 2850791. PMID 20142263 .  
  21. ↑ غراهام، ريتا م.؛ لي، ديفيد و.؛ نورستوغ، كنوت (1993). "الأساس الفيزيائي والبنيوي الدقيق لتلألؤ الأوراق الزرقاء في نوعين من السرخسيات الاستوائية الجديدة". المجلة الأمريكية لعلم النبات . 80 (2): 198-203 . doi : 10.2307/2445040 . JSTOR 2445040 . 
  22. ↑ جلايم، جانيس (2022-01-01). "المجلد 4، الفصل 18-4: الكهوف - استراتيجيات النباتات اللاوعائية" . فصول فرعية في علم بيئة النباتات اللاوعائية .
  23. ↑ مازا، جوزيبي (2008-08-07). "Eledone moschata" . موسوعة موناكو للطبيعة . تم الاسترجاع في 2023-02-07 .
  24. ↑ ستافينغا، دي جي؛ تينبرغن، جيه؛ ليرتوور، إتش إل؛ ويلتس، بي دي (9 نوفمبر 2011). "ريش الرفراف - التلوين بواسطة الأصباغ، والبنى النانوية الإسفنجية، والأغشية الرقيقة" . مجلة علم الأحياء التجريبي . 214 (23): 3960-3967 . Bibcode : 2011JExpB.214.3960S . doi : 10.1242/jeb.062620 . hdl : 11370/417530ce-7c01-4f5a-94cd-f90adc0f1062 . PMID 22071186 . 
  25. ↑ ستافينغا، دوكيلي جي؛ ليرتوور، هاين إل؛ مارشال، إن. جاستن؛ أوسوريو، دانيال (15 ديسمبر 2010). " تغيرات لونية جذرية في طائر الجنة ناتجة عن شعيرات فريدة التركيب في ريش الصدر" . وقائع الجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 278 (1715): 2098-2104 . doi : 10.1098/rspb.2010.2293 . PMC 3107630. PMID 21159676 .  
  26. ↑ كوثيل، آي سي؛ بينيت، إيه تي دي؛ بارتريدج، جيه سي؛ ماير، إي جيه (فبراير 1999) . "انعكاس الريش والتقييم الموضوعي لازدواجية اللون الجنسية لدى الطيور". المجلة الأمريكية لعلم الطبيعة . 153 (2): 183-200 . Bibcode : 1999ANat..153..183C . doi : 10.1086/303160 . JSTOR 303160. PMID 29578758. S2CID 4386607 .   
  27. ↑ إلياسون، تشاد م.؛ بيتون، بيير-بول؛ شوكي، ماثيو د. (22-09-2013). "كيف تؤثر الميلانوسومات المجوفة على إنتاج اللون القزحي في الطيور" . وقائع الجمعية الملكية ب: العلوم البيولوجية . 280 (1767) 20131505. doi : 10.1098/rspb.2013.1505 . ISSN 0962-8452 . PMC 3735262. PMID 23902909 .   
  28. ↑ «اكتشاف نوع جديد من السحالي في الهند» . بي بي سي أونلاين . 24 يوليو 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 فبراير 2014 .
  29. ↑ إنجلكينج، لاري (2002). مراجعة علم وظائف الأعضاء البيطرية . تيتون نيو ميديا. ص 90. ISBN  978-1-893441-69-9.
  30. ↑ إلياسون، تشاد م.؛ كلارك، جوليا أ. (13 مايو 2020). "لمعان طائر الكاسواري وشكل جديد من الألوان البنيوية في الطيور" . مجلة ساينس أدفانسز . 6 (20) eaba0187. Bibcode : 2020SciA....6..187E . doi : 10.1126/sciadv.aba0187 . PMC 7220335. PMID 32426504 .  
  31. ↑ مارتينيز-هورتادو، خوان؛ أكرم، محمد؛ ييتيسين، علي (11-11-2013). "تأثير التلألؤ في اللحوم الناتج عن احتكاك الأسطح" . مجلة الأغذية . 2 (4): 499-506 . doi : 10.3390/foods2040499 . PMC 5302279. PMID 28239133 .  
  32. ↑ كينتز، بيتي؛ ​​لوك، ستيفن؛ فوكوسيتش، بيتر؛ بيتري، رينو؛ بودري، سيريل؛ رينو، تريستان؛ سيمون، ديفيد؛ مينيو، تام؛ روزنفيلد، إريك (28 يناير 2016). "تنظيم ذاتي فريد للمجتمعات الفرعية البكتيرية يُحدث بريقًا قزحيًا في الأغشية الحيوية لمستعمرات بكتيريا Cellulophaga lytica" . التقارير العلمية . 6 (1) 19906. doi : 10.1038/srep19906 . ISSN 2045-2322 . PMC 4730217 .  
  33. ↑ حميدجاجا، راديتيخو؛ كابولاد، جيريمي؛ كاتون، لورا؛ إنجام، كولين ج. (نوفمبر 2020). "تنظيم الخلية الكامن وراء اللون البنيوي له دور في افتراس Flavobacterium IR1" . مجلة ISME . 14 (11): 2890-2900 . doi : 10.1038/s41396-020-00760-6 . ISSN 1751-7370 . PMC 7784876 .  
  34. ^ بيكارد، ج. سيمون، د.؛ قادري، ي.؛ ليبروكس، دينار؛ غزيل، ف. (3 أكتوبر 2012). “تقزح البلورات السليلوزية النانوية: نموذج جديد”. لانجميور . 28 (41): 14799-14807 . دوى : 10.1021 / la302982s . بميد 22988816 . 
  35. ↑ زيتزويتز، بول دبليو (2011). كتاب إجابات الفيزياء العملي . دار فيزيبل إنك للنشر. ص 215. ISBN  978-1-57859-357-6.