Бабочка-голубянка под микроскопом⁠⁠

Нет, это не бабушкин красивый ковёр. Это крылья бабочки-голубянки. Этих бабочек очень много видов. Я, конечно, осмелюсь сказать, что это голубянка аргус, но вполне могу ошибиться. Целой бабочки у меня не было — как всегда, фотографирую то, что «ветром принесло».

Каждый из вас видел летом этих красоток (красавцев). Небольшие голубые, сине-фиолетовые бабочки. А с обратной стороны крыльев — оранжевые пятна и чёрные полоски. Это я перечислил в основном то, что запоминается. На самом деле расцветок у голубянок великое множество.Данный пост прежде всего не про саму бабочку, а про строение её чешуек.

Большинство из нас думает так: если есть цвет, значит присутствует какой-то краситель, пигмент, который, делая свои фокусы со спектром, возвращает в наш глаз нужную волну. У голубянки всё немного иначе.

Её крылья покрыты крошечными чешуйками. Именно они и изображены на моих фото. Вы могли видеть серебристый порошок на пальцах, если когда-нибудь касались крыла. Так вот, это они и есть. Каждая такая чешуйка — это не просто плоская пластинка. Это не просто "черепица" для защиты тканей. Это специализированное сооружение. Мой микроскоп не способен на такие увеличения (как и любой оптический), но если бы у нас был электронный микроскоп, то мы бы увидели многоэтажки из тончайших слоёв хитина (из такого же материала, например, состоит панцирь краба) и воздуха.

Именно это чередование — слой вещества, слой воздуха, снова слой вещества — и создаёт цвет. Когда свет проходит через такой "слоёный пирог", волны, отражённые от разных слоёв, либо усиливают друг друга, либо гасят. При определённой толщине слоёв до наших глаз добирается именно синий. Добавьте к чешуйкам жёлтый пигмент — получите зелёный. Уберите структуру совсем — останется только коричневый меланин подложки. И кстати, без подложки эффект был бы совсем другим, она выполняет в этом союзе важную функцию.

Эти «строения» настолько маленькие, что их размер сравним с длиной световой волны. Когда луч света попадает на такую поверхность, он ведёт себя не как обычно: волны начинают складываться и гасить друг друга, отклоняться и рассеиваться. В результате в глаза наблюдателя попадает только один определённый цвет — без всяких пигментов. Этот эффект называют структурной окраской.

Не думайте, что у всех бабочек именно так. Есть и пигментированные, и смешанные варианты. Есть даже чешуйки для феромонов. Всё в этой черепице выполняет свою функцию.Есть в интернете опыт с голубянкой. На крыло бабочки (мёртвой, конечно, — мы же не изверги) капают этиловый спирт, и цвет бабочки меняется. У меня в наличии был только изопропиловый спирт. Цвет стал ярче и ушёл в глубокий синий. Как только спирт высох, крыло приобрело первоначальный цвет. Спирт, попадая в пустоты, меняет «изначальные настройки». У спирта другие показатели преломления света, поэтому оптические свойства меняются.

Если честно, меня поражают эти природные «матрёшки». Когда одно состоит из другого, другое из третьего и так далее... Например, возьмём бабочку. Ну вроде бы — ну что там может быть на этом маленьком существе? А там целая вселенная. Если по уровням, то я представляю это так:

1. Крыло (сантиметры)

2. Чешуйки — 100–200 микрометров.

3. Структура чешуйки — 1–10 микрометров (расстояние между рёбрами голубянки 1,2 до 1,8 микрометра (мкм)

4. "Нанофотонная" решётка — от 165 до 360 нанометров (те самые «здания» в рёбрах чешуек, состоящие из хитина)

5. Молекулы и атомы — 0,1–10 нанометров (хитин же тоже из чего-то состоит... Это полисахарид, состоящий из звеньев глюкозамина. Вроде так. Если по-простому — это сахар с азотом))) Да простят меня химики.)

6. Субатомный мир — 10⁻¹⁵ метров. Здесь вообще всё запутанно. Абсолютно непонятный нам мир, подчиняющийся другим законам физики.7. Квантовые поля — и, наверное, уже предел познания — 10⁻³⁵ метров. (Если вы понимаете, что здесь происходит, то знаете, как работает квантовый компьютер)

Мир не становится проще при уменьшении масштаба. Он становится другим. На каждом уровне — свои законы, своя красота, своя странность .И бабочка об этом ничего не знает. Она просто летит. Наверное.....

Техническая часть : Микроскоп Micros MC-100/ его комплектные Plan объективы. Камера Canon R7/ Освещение в основном верхнее. Рассеивание с помощью пластиковых стаканчиков, бутылочек, салфеточек , уплотнителей и т.п. По ситуации. Свет светодиодный . Все ЧБ снимки сделаны с нижним (проходящим) светом на объективе 100х с масляной иммерсией.

Так же веду страницу в ВК. Она находится "ЗДЕСЬ"