碧凤蝶翅膀上的一维光子结构

碧凤蝶(Papiliobianorganesa)的前翅呈现闪亮的绿色.通过结构分析、光谱测量及理论模拟详细研究了其闪亮绿色的产生机理,发现闪亮的绿色来源于单个鳞片体内的一维周期性结构.它是由一壳质层(chitin)和一空气-隔离层(air-spacer)周期性排列组成,共有9个周期.测量了样品的反射光谱,发现在正入射时,反射峰位于人眼感知的黄绿色区域;在斜入射时,反射峰向蓝色区域移动.根据其结构特征建立了简单的多层膜模型,并利用长波近似理论和传输矩阵方法计算了这种结构的反射谱,通过理论模拟,这种周期性模型随着入射角的增大,反射峰波长由黄绿色区域向蓝色区域移动,与实验结果一致.