花金龜結(jié)構(gòu)色及種間顏色差異研究.pdf

1、在生物界中，顏色的形成主要有兩種來(lái)源:色素和光子結(jié)構(gòu)。由色素產(chǎn)生的顏色稱為色素色。由光子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的顏色稱結(jié)構(gòu)色，它是與光線波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)奈⒂^結(jié)構(gòu)通過(guò)干涉、衍射、散射等途徑對(duì)入射光線進(jìn)行調(diào)制從而產(chǎn)生特定波長(zhǎng)的反射而產(chǎn)生的顏色。結(jié)構(gòu)色具有不褪色、環(huán)保和虹彩效應(yīng)等特點(diǎn)，因此在顯示、裝飾、防偽等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。對(duì)自然界中生物的結(jié)構(gòu)色形成機(jī)理及其應(yīng)用進(jìn)行研究，可以為人工光子結(jié)構(gòu)加工及其特異光學(xué)功能器件研究提供啟發(fā)。本文主要研究了花金龜Tory

2、norrhinaflammea的種間顏色差異和構(gòu)色策略。此外，本文還研究了坦桑尼亞花金龜Ischiopsophabifasciata鞘翅結(jié)構(gòu)色的產(chǎn)生機(jī)制。
　　本文共有四章。在第一章中，我們介紹了自然界中生物的兩種構(gòu)色方式、結(jié)構(gòu)色的幾種產(chǎn)生機(jī)制和種間構(gòu)色。
　　在第二章中，我們介紹了結(jié)構(gòu)色研究的實(shí)驗(yàn)方法和理論方法。重點(diǎn)介紹了掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)下樣品的制備過(guò)程和宏觀角分辨光譜測(cè)量系統(tǒng)的搭建過(guò)程。

3、簡(jiǎn)單地介紹了結(jié)構(gòu)色研究的理論方法。
　　在第三章中，我們對(duì)花金龜T.flammea的種間結(jié)構(gòu)色差異進(jìn)行了研究。我們通過(guò)電子顯微鏡觀察鞘翅的微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其鞘翅具有三維光子晶體微觀結(jié)構(gòu)——多層膜復(fù)合二維納米柱狀結(jié)構(gòu);我們還通過(guò)光譜測(cè)量發(fā)現(xiàn)其鞘翅顏色具有負(fù)角色散衍射、背散射和反射性質(zhì)。通過(guò)傳輸矩陣方法進(jìn)行理論模擬，我們發(fā)現(xiàn)這種具有“衍射性質(zhì)”的結(jié)構(gòu)顏色由多層膜的厚度決定，而負(fù)角色散則來(lái)源于二維光柵與多層膜的共同作用。花金龜種間結(jié)構(gòu)色差