誰說蝴蝶翅膀沒有顏色

馮大誠

1：科學新知

我能用手指辨別顏色，你信嗎？顯然不信，因為我們只能用眼睛辨別顏色。但是，手指和眼睛還是有共同之處的，它們都是我們感知世界的工具。當然，我們感知外界還可以靠耳朵來聽聲音。

假設我們身處空曠之處，怎么能知道眼前有一棟房子呢？可以用眼睛看。要是周圍連一點光亮也沒有呢？我們可以用手電筒將光照到房子上，光線反射回眼睛，我們就知道那里有房子。我們還可以拍一下手，等聽到回聲，也能知道前面有個物體。

如果前面不是一棟房子，而是一個人，用耳朵聽的辦法就不靈了。因為聲波前進時，只有遇到大小比波長大的物體時，才能清晰地反射。遇到小物體時，就繞過去了——衍射。而我們說話聲的波長在“米”這個數(shù)量級，所以聲音極難反射回來。但是，當聲波的波長小到要以毫米甚至微米為單位時（稱為“超聲波”），就能探清很多小物體——蝙蝠就是這樣探知飛蟲位置的。

所謂顏色，是眼睛對不同波長的可見光的感覺，是眼睛受到波長為400～760納米的光線刺激時，大腦的不同印象。例如，看到波長650納米左右的光，我們認為看到的是紅色；看到波長540納米左右的光，我們認為看到的是綠色。

太陽光中包含了所有波長的可見光，所以我們對太陽光的印象就是白色的光。當太陽光照射到某一個物體上時，如果這個物體能反射出波長650納米的光，而把其他波長的光都吸收了，我們就會感覺這個物體是紅色的。同樣，當一個物體只反射出波長540納米的光，我們就會覺得它是綠色的。

再來說說蝴蝶翅膀的顏色。蝴蝶翅膀上絢麗的色彩有2個來源：一個是靠翅膀上鱗片中的化學色素顯色，這稱為化學色；另一個是靠光線在鱗片微小而復雜的結(jié)構(gòu)中發(fā)生折射、衍射和反射，最終讓我們看見鮮艷奪目的色彩，這稱為結(jié)構(gòu)色。

為什么要用電子顯微鏡而不是普通的光學顯微鏡觀測蝴蝶翅膀的結(jié)構(gòu)？

用光線探測物體與聲音探物的缺點類似，一旦被觀察物體比光波的波長還小，光線就會繞過該物體，這就達到了光學顯微鏡的觀測極限。所以，光學顯微鏡通常難以呈現(xiàn)0.1微米的精細結(jié)構(gòu)。

為了解決這個問題，科學家發(fā)明了電子顯微鏡。因為電子是一種有波動性的微觀粒子，它的波長可以比可見光的波長短很多。于是，我們可以利用電子的這種性質(zhì)，去探測光學顯微鏡無法分辨的微觀結(jié)構(gòu)。

用手指去探測物體，我們感知到物體的硬度、溫度；用聲波去探測物體，我們聽見聲音；用光波去探測物體，我們看見形狀和顏色；用電子去探測物體，通過電子顯微鏡我們知道了物體的微觀結(jié)構(gòu)。這些方式各有所長，也各有所短，利用的手段不同，探測到的物體的性質(zhì)也不同。（選自《科學畫報》，2015年第8期）

1.我們利用什么去感知外界？

2.第三段運用的說明方法有 _______ 、 ________ 、 ________ 。

3.我們依據(jù)什么去分辨顏色？蝴蝶翅膀顏色的來源？

4.說說下面句子中兩個“可以”的表達效果？

因為電子是一種有波動性的微觀粒子，它的波長可以比可見光的波長短很多。于是，我們可以利用電子的這種性質(zhì)，去探測光學顯微鏡無法分辨的微觀結(jié)構(gòu)。

5.我們?nèi)绾斡^察蝴蝶翅膀的顏色？簡述原因。

答案：

1.手指、眼睛和耳朵

2.舉例子、作比較、做詮釋

3.波長 鱗片中的化學色 結(jié)構(gòu)色

4.“可以”表示可能或能夠，連用兩個“可以”突出了“電子”的波長可以比可見光的波長短很多的性質(zhì)，“可以”分辨的微觀結(jié)構(gòu)。

5.用電子顯微鏡。因為光學顯微鏡達到觀測極限，無法分辨的微觀結(jié)構(gòu)。