Существует ли синяя птица?
Говорят, увидеть синюю птицу так же трудно, как найти счастье. Ловите фото синих птиц - это индиговый овсянковый кардинал, Стеллерова голубая сойка и голубая сиалия. Но... синие ли они по-настоящему? 😕
There is No Such Thing as a Blue Bird 😱 - утверждает National Geographic. Дело в том, что обычно птицы получают свой цвет благодаря пигментам из пищи (вспомните пример красной грудки снегиря). Но синие пигменты разрушаются в процессе переваривания. Ни один вид птиц не может получить синий цвет из пигмента.
Синий цвет возникает в результате взаимодействия света с наноразмерными структурами в перьях птиц. Чаще всего это губчатые структуры, в которых плотные гранулы чередуются с воздухом, как показано на 4й картинке (взята из этой статьи). Интерференция света в такой структуре приводит к тому, что она отражает только синий цвет, причём во всех направлениях. А остальные цвета не отражаются из-за деструктивной интерференции 🤔
Это один из примеров структурной окраски, про которую мы уже рассказывали - например, у бабочек тоже есть фотонные кристаллы. У птиц структуры не такие упорядоченные, поэтому кристаллами их не назовёшь - но принцип похожий.
#образовательное
Говорят, увидеть синюю птицу так же трудно, как найти счастье. Ловите фото синих птиц - это индиговый овсянковый кардинал, Стеллерова голубая сойка и голубая сиалия. Но... синие ли они по-настоящему? 😕
There is No Such Thing as a Blue Bird 😱 - утверждает National Geographic. Дело в том, что обычно птицы получают свой цвет благодаря пигментам из пищи (вспомните пример красной грудки снегиря). Но синие пигменты разрушаются в процессе переваривания. Ни один вид птиц не может получить синий цвет из пигмента.
Синий цвет возникает в результате взаимодействия света с наноразмерными структурами в перьях птиц. Чаще всего это губчатые структуры, в которых плотные гранулы чередуются с воздухом, как показано на 4й картинке (взята из этой статьи). Интерференция света в такой структуре приводит к тому, что она отражает только синий цвет, причём во всех направлениях. А остальные цвета не отражаются из-за деструктивной интерференции 🤔
Это один из примеров структурной окраски, про которую мы уже рассказывали - например, у бабочек тоже есть фотонные кристаллы. У птиц структуры не такие упорядоченные, поэтому кристаллами их не назовёшь - но принцип похожий.
#образовательное
Животные часто стараются быть яркими для поиска пары. Например, у птиц самцы часто имеют яркую окраску, в отличие от самок. Но есть и обратная сторона: это привлекает хищников. Оказывается, некоторые самцы рыб решают эту проблему, соблазняя самок секретными сигналами, которые хищники не видят.
На картинке, казалось бы, ничем не примечательная рыбка – меченосец Xiphophorus nigrensis. Самцы этих рыбок, хотя и не имеют видимой окраски, весьма ярко отражают ультрафиолетовое излучение. Это привлекает самок, а вот главная угроза меченосцев, хищная рыбка Astyanax mexicanus, не видит ультрафиолет. Так что общение проходит по защищённому каналу. Статья об этом так и называется – «A private ultraviolet channel in visual communication».
Но это ещё не вся правда! В новой статье «Polarization signaling in swordtails alters female mate preference» учёные выяснили, что при отражении от разных частей рыбки степень поляризации света различная. Они измеряли степень линейной поляризации (degree of linear polarization, DOLP) и получили изображение, показанное на картинке. Затем выяснилось, что самки предпочитают самцов, у которых поляризационный орнамент имеет больший контраст. И разумеется, для хищников эта информация тоже недоступна. Вот такие хитрые эти меченосцы.
Напишите в комментариях, что такое поляризация света? Нужно ли рассказывать об этом на канале?
#образовательное
На картинке, казалось бы, ничем не примечательная рыбка – меченосец Xiphophorus nigrensis. Самцы этих рыбок, хотя и не имеют видимой окраски, весьма ярко отражают ультрафиолетовое излучение. Это привлекает самок, а вот главная угроза меченосцев, хищная рыбка Astyanax mexicanus, не видит ультрафиолет. Так что общение проходит по защищённому каналу. Статья об этом так и называется – «A private ultraviolet channel in visual communication».
Но это ещё не вся правда! В новой статье «Polarization signaling in swordtails alters female mate preference» учёные выяснили, что при отражении от разных частей рыбки степень поляризации света различная. Они измеряли степень линейной поляризации (degree of linear polarization, DOLP) и получили изображение, показанное на картинке. Затем выяснилось, что самки предпочитают самцов, у которых поляризационный орнамент имеет больший контраст. И разумеется, для хищников эта информация тоже недоступна. Вот такие хитрые эти меченосцы.
Напишите в комментариях, что такое поляризация света? Нужно ли рассказывать об этом на канале?
#образовательное
Все знают, что хамелеоны меняют цвет. Но как они это делают?
Чтобы понять, что вообще происходит, биологи позвали физиков и вместе с ними сделали классную работу, которую опубликовали в Nature Communications - "Photonic crystals cause active colour change in chameleons".
Да, у хамелеона тоже есть фотонные кристаллы! Что это такое - мы писали раньше, когда рассказывали про крылья бабочек. По сути, это упорядоченные неоднородности, расстояние между которыми сравнимо с длиной волны света. У хамелеонов в качестве неоднородностей выступают включения гуанина. В специальном слое клеток на их коже маленькие шарики гаунина выстраиваются в периодическую решётку, образуя фотонный кристалл (рисунок d).
Авторы статьи не только выяснили это, но и сделали компьютерную модель такого кристалла и рассчитали, как он отражает свет в зависимости от периода решётки (то есть от расстояния между соседними шариками гуанина). Зависимость показана на рисунке b. Так вот - оказывается, хамелеон может менять период своих фотонных кристаллов и именно за счёт этого меняет цвет! Для этого он меняет осмотическое давление в клетках кожи, они надуваются, и кристаллы пропорционально увеличиваются. Животное при этом краснеет.
При возвращении в спокойное состояние осмотическое давление в клетках восстанавливается, период фотонных кристаллов уменьшается, и хамелеон снова становится зелёным. Как вы думаете, где можно применять подобный механизм в технике?
#образовательное
Чтобы понять, что вообще происходит, биологи позвали физиков и вместе с ними сделали классную работу, которую опубликовали в Nature Communications - "Photonic crystals cause active colour change in chameleons".
Да, у хамелеона тоже есть фотонные кристаллы! Что это такое - мы писали раньше, когда рассказывали про крылья бабочек. По сути, это упорядоченные неоднородности, расстояние между которыми сравнимо с длиной волны света. У хамелеонов в качестве неоднородностей выступают включения гуанина. В специальном слое клеток на их коже маленькие шарики гаунина выстраиваются в периодическую решётку, образуя фотонный кристалл (рисунок d).
Авторы статьи не только выяснили это, но и сделали компьютерную модель такого кристалла и рассчитали, как он отражает свет в зависимости от периода решётки (то есть от расстояния между соседними шариками гуанина). Зависимость показана на рисунке b. Так вот - оказывается, хамелеон может менять период своих фотонных кристаллов и именно за счёт этого меняет цвет! Для этого он меняет осмотическое давление в клетках кожи, они надуваются, и кристаллы пропорционально увеличиваются. Животное при этом краснеет.
При возвращении в спокойное состояние осмотическое давление в клетках восстанавливается, период фотонных кристаллов уменьшается, и хамелеон снова становится зелёным. Как вы думаете, где можно применять подобный механизм в технике?
#образовательное
Продолжаем разбираться в удивительном разнообразии природных красок.
Мы уже рассказывали про гемоглобин - то самое вещество, которое делает кровь красной. Каждое позвоночное животное на планете использует его для доставки кислорода в ткани.
Каждое, за исключением небольшого семейства рыб, известного под общим названием «ледяная рыба». У этих рыб, обитающих в Антарктике, прозрачная кровь (смотрите картинку), белое сердце, и они приспособились жить без эритроцитов и гемоглобина.
Холодная вода содержит больше кислорода, чем теплая. Поэтому в какой-то момент ледяные рыбы отказались от эритроцитов. Зато у них развились огромные жабры и исчезла чешуя, что позволяет поглощать растворённый в воде кислород через кожу. Рыбки также расширили свою кровеносную систему за счет дополнительных сосудов и сердца, в четыре раза превышающего размеры родственных краснокровных видов.
А главное - посмотрите, какие эти рыбки прозрачные! Думаю, это очень полезно для маскировки среди льдов.
Фото: Northeastern University и British Antarctic Survey
#образовательное
Мы уже рассказывали про гемоглобин - то самое вещество, которое делает кровь красной. Каждое позвоночное животное на планете использует его для доставки кислорода в ткани.
Каждое, за исключением небольшого семейства рыб, известного под общим названием «ледяная рыба». У этих рыб, обитающих в Антарктике, прозрачная кровь (смотрите картинку), белое сердце, и они приспособились жить без эритроцитов и гемоглобина.
Холодная вода содержит больше кислорода, чем теплая. Поэтому в какой-то момент ледяные рыбы отказались от эритроцитов. Зато у них развились огромные жабры и исчезла чешуя, что позволяет поглощать растворённый в воде кислород через кожу. Рыбки также расширили свою кровеносную систему за счет дополнительных сосудов и сердца, в четыре раза превышающего размеры родственных краснокровных видов.
А главное - посмотрите, какие эти рыбки прозрачные! Думаю, это очень полезно для маскировки среди льдов.
Фото: Northeastern University и British Antarctic Survey
#образовательное
Сколько цветов может различить человек?
Цветовое восприятие у нас есть благодаря наличию в сетчатке глаза трёх типов клеток-рецепторов - так называемых колбочек. Каждый тип рецепторов имеет свой спектр чувствительности (смотрите первую картинку).
На самом деле светочувствительный фрагмент во всех рецепторах один - это пигмент ретиналь. Он показан на третьей картинке. Но сам ретиналь поглощает свет с длиной волны 380 нм, т.е. в ультрафиолетовой области! Чувствительность к видимому свету появляется благодаря сдвигу спектра поглощения из-за окружения внутри белковой молекулы, где он находится. Спектр поглощения ретиналя может сдвигаться более чем на 200 нм - из ультрафиолетовой области прямо в красную! В статье «Tuning the Electronic Absorption of Protein-Embedded All-trans-Retinal» даже специально сконструировали целую линейку разных белков, которая позволяет занять всю видимую область. Файл статьи выложу в комментариях.
Так же устроены и наши рецепторы. Три типа колбочек имеют соответствующие белки, которые заставляют ретиналь"чувствовать" синий, зелёный и красный цвет. Иногда возникают небольшие мутации в структуре белка, которые чуть сдвигают спектр, но это варианты нормы. Но оказываются, что есть люди, у которых особые мутации приводят к наличию четырёх типов рецепторов с различной спектральной чувствительностью! Такие люди могут различить невероятно много оттенков цветов между жёлтым и зелёным. Один из таких случаев был достоверно зафиксирован и описан в статье «The dimensionality of color vision in carriers of anomalous trichromacy». Спектры поглощения колбочек этого человека ("участник cDa29", точнее, участница) приведены на рисунке.
Авторы статьи отмечают, что около 12% женщин имеют такую мутацию, однако большинство из них воспринимают цвет так же, как люди с тремя типами колбочек (трихроматы). Лишь одна из 24 участниц испытаний показала выдающиеся способности в различении цветов, что можно считать настоящей тетрахроматией.
#образовательное
Цветовое восприятие у нас есть благодаря наличию в сетчатке глаза трёх типов клеток-рецепторов - так называемых колбочек. Каждый тип рецепторов имеет свой спектр чувствительности (смотрите первую картинку).
На самом деле светочувствительный фрагмент во всех рецепторах один - это пигмент ретиналь. Он показан на третьей картинке. Но сам ретиналь поглощает свет с длиной волны 380 нм, т.е. в ультрафиолетовой области! Чувствительность к видимому свету появляется благодаря сдвигу спектра поглощения из-за окружения внутри белковой молекулы, где он находится. Спектр поглощения ретиналя может сдвигаться более чем на 200 нм - из ультрафиолетовой области прямо в красную! В статье «Tuning the Electronic Absorption of Protein-Embedded All-trans-Retinal» даже специально сконструировали целую линейку разных белков, которая позволяет занять всю видимую область. Файл статьи выложу в комментариях.
Так же устроены и наши рецепторы. Три типа колбочек имеют соответствующие белки, которые заставляют ретиналь"чувствовать" синий, зелёный и красный цвет. Иногда возникают небольшие мутации в структуре белка, которые чуть сдвигают спектр, но это варианты нормы. Но оказываются, что есть люди, у которых особые мутации приводят к наличию четырёх типов рецепторов с различной спектральной чувствительностью! Такие люди могут различить невероятно много оттенков цветов между жёлтым и зелёным. Один из таких случаев был достоверно зафиксирован и описан в статье «The dimensionality of color vision in carriers of anomalous trichromacy». Спектры поглощения колбочек этого человека ("участник cDa29", точнее, участница) приведены на рисунке.
Авторы статьи отмечают, что около 12% женщин имеют такую мутацию, однако большинство из них воспринимают цвет так же, как люди с тремя типами колбочек (трихроматы). Лишь одна из 24 участниц испытаний показала выдающиеся способности в различении цветов, что можно считать настоящей тетрахроматией.
#образовательное
Посмотрите, какая картинка нашлась на просторах интернета!
В поисках исходных данных наткнулся на подробную статью о том, как видят птицы. Если коротко - они настоящие тетрахроматы, то есть воспринимают цвет четырьмя типами рецепторов. Люди - трихроматы (за некоторым исключением). Спектры чувствительности рецепторов тоже отличаются, потому что некоторые из них появились у людей и у птиц независимо.
Интереснейшую статью о зрении птиц выкладываю в комментариях.
#образовательное
В поисках исходных данных наткнулся на подробную статью о том, как видят птицы. Если коротко - они настоящие тетрахроматы, то есть воспринимают цвет четырьмя типами рецепторов. Люди - трихроматы (за некоторым исключением). Спектры чувствительности рецепторов тоже отличаются, потому что некоторые из них появились у людей и у птиц независимо.
Интереснейшую статью о зрении птиц выкладываю в комментариях.
#образовательное
Наступила весна, начало пригревать солнышко ☀️
Когда я был студентом, один из преподавателей советовал нам: "Гуляйте, подставляйте лицо солнышку, получайте витамин D и повышайте настроение!"
Под действием ультрафиолетового излучения витамин D действительно образуется в коже: сначала в результате фотохимической реакции провитамин D превращается в превитамин, а далее он, в свою очередь, переходит в активную форму витамина D и поступает в кровь.
Витамин D имеет много полезных эффектов, но вряд ли он непосредственно влияет на настроение. А вот серотонин (который даже называют "гормоном счастья") влияет ещё как! И есть много данных о том, что воздействие солнечного света на организм приводит к образованию серотонина. Есть несколько возможных механизмов, как это происходит, они обсуждаются, например, тут. Но то, что нам хорошо на солнышке - это научный факт!
#образовательное
Когда я был студентом, один из преподавателей советовал нам: "Гуляйте, подставляйте лицо солнышку, получайте витамин D и повышайте настроение!"
Под действием ультрафиолетового излучения витамин D действительно образуется в коже: сначала в результате фотохимической реакции провитамин D превращается в превитамин, а далее он, в свою очередь, переходит в активную форму витамина D и поступает в кровь.
Витамин D имеет много полезных эффектов, но вряд ли он непосредственно влияет на настроение. А вот серотонин (который даже называют "гормоном счастья") влияет ещё как! И есть много данных о том, что воздействие солнечного света на организм приводит к образованию серотонина. Есть несколько возможных механизмов, как это происходит, они обсуждаются, например, тут. Но то, что нам хорошо на солнышке - это научный факт!
#образовательное
Мы все знаем, что свет - это поперечная электромагнитная волна. Поэтому, помимо привычных характеристик (интенсивность, длина волны) обладает ещё и поляризацией.
Поляризация света - это о том, как направлен вектор электрического поля в электромагнитной волне. Если он колеблется вдоль одного направления, то свет называется линейно поляризованным.
Люди не могут определять поляризацию света невооружённым глазом, а вот многие насекомые могут. Зачем им это нужно? Оказывается, рассеянный небом солнечный свет имеет ярко выраженную поляризационную картину. Это позволяет, например, пчёлам определять направление на Солнце, даже если оно скрыто за горизонтом или за облаками. Подробнее про использование поляризации света насекомыми можно почитать в этом обзоре (первая картинка из него).
Как вы думаете, за счёт чего насекомые могут чувствовать поляризацию света?
#образовательное
Поляризация света - это о том, как направлен вектор электрического поля в электромагнитной волне. Если он колеблется вдоль одного направления, то свет называется линейно поляризованным.
Люди не могут определять поляризацию света невооружённым глазом, а вот многие насекомые могут. Зачем им это нужно? Оказывается, рассеянный небом солнечный свет имеет ярко выраженную поляризационную картину. Это позволяет, например, пчёлам определять направление на Солнце, даже если оно скрыто за горизонтом или за облаками. Подробнее про использование поляризации света насекомыми можно почитать в этом обзоре (первая картинка из него).
Как вы думаете, за счёт чего насекомые могут чувствовать поляризацию света?
#образовательное
Учёные проверили чувствительность дрозофил к поляризации света, закрепив мушек с помощью магнита 🧲 и облучая их поляризованным ультрафиолетовым излучением 🟣.
Это могла бы быть первоапрельская шутка, но нет. В статье "Heading choices of flying Drosophila under changing angles of polarized light" действительно собрали такую установку и исследовали поведение 66 мушек.
Закреплённые мушки не могли летать, но могли поворачиваться и выбирать направление, в котором пытались улететь 😁 Выяснилось, что одиночные дрозофилы придерживаются определённого угла относительно направления поляризации света. При медленном вращении плоскости поляризации мухи подстраивались и следовали за ней. При включении неполяризованного света мушки выбирали направление полёта хаотично, но после восстановления поляризации снова подстраивались под неё.
При этом угол поворота относительно направления поляризации у каждой мушки был свой, индивидуальный. Авторы отмечают, что эффект зависит от длины волны: для зелёного света поляризация не влияла на поведение мушек, а лучшие результаты были получены для ультрафиолетового излучения.
Только посмотрите, как авторы изобразили дрозофилу (2я картинка)! Так выглядит любовь к своему объекту исследования 😍
#образовательное
Это могла бы быть первоапрельская шутка, но нет. В статье "Heading choices of flying Drosophila under changing angles of polarized light" действительно собрали такую установку и исследовали поведение 66 мушек.
Закреплённые мушки не могли летать, но могли поворачиваться и выбирать направление, в котором пытались улететь 😁 Выяснилось, что одиночные дрозофилы придерживаются определённого угла относительно направления поляризации света. При медленном вращении плоскости поляризации мухи подстраивались и следовали за ней. При включении неполяризованного света мушки выбирали направление полёта хаотично, но после восстановления поляризации снова подстраивались под неё.
При этом угол поворота относительно направления поляризации у каждой мушки был свой, индивидуальный. Авторы отмечают, что эффект зависит от длины волны: для зелёного света поляризация не влияла на поведение мушек, а лучшие результаты были получены для ультрафиолетового излучения.
Только посмотрите, как авторы изобразили дрозофилу (2я картинка)! Так выглядит любовь к своему объекту исследования 😍
#образовательное
А вы ловили в детстве блестящих жучков? Эти насекомые привлекают внимание своей красотой.
Оказывается, с точки зрения оптики они тоже безумно интересны. Мы уже рассказывали про причину блеска и яркие цвета у насекомых и про линейно поляризованный свет. Так вот - у многих блестящих жуков отражённый свет имеет круговую поляризацию!
Круговая поляризация света - это состояние, при котором направление электрического поля вращается с постоянной скоростью в плоскости, перпендикулярной направлению распространения световой волны.
Если смотреть на жука-скарабея через анализатор, пропускающий только левую круговую поляризацию, то он выглядит ярким и зелёным. А если смотреть через аналогичный анализатор, пропускающий только правую круговую поляризацию, то жук выглядит чёрным! Подробнее - в статье "Circularly polarized reflection from the scarab beetle Chalcothea smaragdina: light scattering by a dual photonic structure", из которой мы взяли картинку 😊 (Кстати, если посмотреть на отражение жука в зеркале, то будет всё наоборот.)
Впервые это явление заметил и описал Альберт Майкельсон - учёный, известный своим интерферометром. Он впервые измерил скорость света и получил за это Нобелевскую премию по физике в 1907 году. Когда Майкельсона спросили, почему он всю жизнь увлекался изучением света, он ответил: “Because it’s so much fun”. Прекрасный пример мотивации учёного, не так ли?
#образовательное
Оказывается, с точки зрения оптики они тоже безумно интересны. Мы уже рассказывали про причину блеска и яркие цвета у насекомых и про линейно поляризованный свет. Так вот - у многих блестящих жуков отражённый свет имеет круговую поляризацию!
Круговая поляризация света - это состояние, при котором направление электрического поля вращается с постоянной скоростью в плоскости, перпендикулярной направлению распространения световой волны.
Если смотреть на жука-скарабея через анализатор, пропускающий только левую круговую поляризацию, то он выглядит ярким и зелёным. А если смотреть через аналогичный анализатор, пропускающий только правую круговую поляризацию, то жук выглядит чёрным! Подробнее - в статье "Circularly polarized reflection from the scarab beetle Chalcothea smaragdina: light scattering by a dual photonic structure", из которой мы взяли картинку 😊 (Кстати, если посмотреть на отражение жука в зеркале, то будет всё наоборот.)
Впервые это явление заметил и описал Альберт Майкельсон - учёный, известный своим интерферометром. Он впервые измерил скорость света и получил за это Нобелевскую премию по физике в 1907 году. Когда Майкельсона спросили, почему он всю жизнь увлекался изучением света, он ответил: “Because it’s so much fun”. Прекрасный пример мотивации учёного, не так ли?
#образовательное
Всем привет!
Продолжаем цикл материалов про фотонику в природе.
Недавно я писал про жуков 🪲🪲, у которых наноструктуры на панцире формируют отражённый свет с круговой поляризацией. Зачем им это нужно?
Об этом задумались учёные из Китая и сделали элегантный эксперимент. Они покрыли жуков... лаком для ногтей💅 Причём выбрали лак зелёного цвета, чтобы жуки выглядели как обычно (для наблюдателя, которые не воспринимает поляризацию света 👀 ).
В результате отражённый свет перестал иметь круговую поляризацию. И жуки стали реже находить себе пару! Причём именно покраска самок приводила к такому эффекту, а покраска самцов не влияла на процесс. Полный текст статьи тут (открытый доступ).
Кажется, это ещё один способ секретного общения животных, похожий на использование ультрафиолетового излучения и света с линейной поляризацией рыбками 🐟, о которых мы писали.
Но, что интересно, этот эксперимент означает наличие у жуков зрительного анализатора, способного воспринимать именно свет с круговой поляризацией. Есть ещё несколько животных, способных на это - и устройство такого анализатора крайне интересно. Напишу об этом в следующих постах.
#образовательное
Продолжаем цикл материалов про фотонику в природе.
Недавно я писал про жуков 🪲🪲, у которых наноструктуры на панцире формируют отражённый свет с круговой поляризацией. Зачем им это нужно?
Об этом задумались учёные из Китая и сделали элегантный эксперимент. Они покрыли жуков... лаком для ногтей
В результате отражённый свет перестал иметь круговую поляризацию. И жуки стали реже находить себе пару! Причём именно покраска самок приводила к такому эффекту, а покраска самцов не влияла на процесс. Полный текст статьи тут (открытый доступ).
Кажется, это ещё один способ секретного общения животных, похожий на использование ультрафиолетового излучения и света с линейной поляризацией рыбками 🐟, о которых мы писали.
Но, что интересно, этот эксперимент означает наличие у жуков зрительного анализатора, способного воспринимать именно свет с круговой поляризацией. Есть ещё несколько животных, способных на это - и устройство такого анализатора крайне интересно. Напишу об этом в следующих постах.
#образовательное
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Надоели комары? Все знают, что есть радары для обнаружения самолётов. А можно сделать радар для насекомых? Оказывается, можно!
🪰 Насекомые гораздо меньше самолётов. Поэтому для их обнаружения радиоволны не подходят - они от насекомых совсем не отражаются. Зато хорошо подходит оптический (инфракрасный) диапазон. Тема отлично вписывается в наш канал про биофотонику 😊
🪰 Насекомые машут крыльями в полёте. На сигналах энтомологического радара прекрасно видно колебания, из которых можно вычислить частоту взмахов крыльями и определить, что это за зверь (бабочка, комар, пчела и т.д.). А ещё видны резкие всплески интенсивности рассеяния назад, когда крылья оказываются перпендикулярными лучу радара и срабатывают как зеркало.
🪰 Насекомые имеют окраску, поэтому спектральная информация в видимом диапазоне может быть тоже полезна для идентификации видов. А спектральные измерения в инфракрасном диапазоне могут дать информацию, например, о содержании воды и липидов.
🪰 В электродинамике есть принцип масштабной инвариантности - это о том, что отношение длины волны к размеру объекта определяет картину рассеяния. Именно поэтому длина волны излучения для обнаружения насекомых и самолётов должна отличаться в несколько тысяч раз, как и их линейные размеры.
Зачем нужны энтомологические радары и как они устроены? Ответы на эти вопросы можно у группы биофотоники Лундского университета (Швеция). Ребята здорово всё рассказывают в видео на своём канале, откуда мы и стащили картинку к этому посту 😊
#образовательное
Зачем нужны энтомологические радары и как они устроены? Ответы на эти вопросы можно у группы биофотоники Лундского университета (Швеция). Ребята здорово всё рассказывают в видео на своём канале, откуда мы и стащили картинку к этому посту 😊
#образовательное
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
⬆️ потрясающая статья о цветовом зрении, много интересной информации. Один только факт о 12 типах цветовых рецепторов рака-богомола чего стоит. Написана простыми словами и на русском языке. Рекомендую к прочтению!
#образовательное
#образовательное
Это прекрасное видео наглядно демонстрирует работу линз и эффект полного внутреннего отражения. Красиво, не правда ли?
#образовательное
#образовательное
Telegram
Фотоника
Видосик для наглядности школьникам, с тиктока.
Всем привет! У нас на канале недавно появилось много новых подписчиков. Поэтому нам нужно представиться!
@biophotonics_nsu - это канал научной лаборатории в Новосибирском государственном университете (НГУ).
Мы занимаемся биофотоникой, любим это дело и размещаем различные материалы, связанные с нашей работой и с областью науки в целом.
Образовательные посты можно найти по тегу #образовательное Например, что такое биофотоника, почему осенью листья меняют цвет, как преломляется свет
По тегу #эксперименты вас ждут живые фотографии из нашей лаборатории. Мы работаем в разных областях биофотоники: создаём новые материалы, делаем оптические приборы, микрофлюидные чипы, исследуем клетки крови. И всё это очень красиво!
По тегам #люди и #события можно найти фото тех, кто работает в лаборатории, и почитать о разных поездках/конференциях, например в Гонконг, Владивосток, Санкт-Петербург.
Наконец, по тегу #юмор можно найти посты из разряда "учёные шутят" 😁
Добро пожаловать в наш канал! А чтобы вы не скучали, выкладываем небольшую зарядку для ума ⤵️
@biophotonics_nsu - это канал научной лаборатории в Новосибирском государственном университете (НГУ).
Мы занимаемся биофотоникой, любим это дело и размещаем различные материалы, связанные с нашей работой и с областью науки в целом.
Образовательные посты можно найти по тегу #образовательное Например, что такое биофотоника, почему осенью листья меняют цвет, как преломляется свет
По тегу #эксперименты вас ждут живые фотографии из нашей лаборатории. Мы работаем в разных областях биофотоники: создаём новые материалы, делаем оптические приборы, микрофлюидные чипы, исследуем клетки крови. И всё это очень красиво!
По тегам #люди и #события можно найти фото тех, кто работает в лаборатории, и почитать о разных поездках/конференциях, например в Гонконг, Владивосток, Санкт-Петербург.
Наконец, по тегу #юмор можно найти посты из разряда "учёные шутят" 😁
Добро пожаловать в наш канал! А чтобы вы не скучали, выкладываем небольшую зарядку для ума ⤵️
Telegram
Biophotonics NSU
Всем привет! Начинаем серию научно-образовательных постов по биофотонике.
Начнём с начала - что это? В Википедии приведено такое определение: "Биофотоника — научная дисциплина, изучающая явления и методики, связанные с взаимодействием биологических объектов…
Начнём с начала - что это? В Википедии приведено такое определение: "Биофотоника — научная дисциплина, изучающая явления и методики, связанные с взаимодействием биологических объектов…
Biophotonics NSU
Как вы думаете, что такое свет?
Все три варианта серьёзно рассматривались учёными. Например, Ньютон считал, что световой луч - это поток частиц. Но это противоречило многим экспериментам, которые были объяснены позже, при появлении теории электромагнетизма.
Уравнения Максвелла, которые допускают решение в виде бегущей волны, казалось, поставили точку в этом споре. Стало очевидным, что свет - это колебания электромагнитного поля, и это согласовывалось с экспериментами - например, впервые позволило объяснить свойство поляризации света.
Однако такая простая картина оказалась неполной. Свет может проявлять квантовые свойства, то есть испускается и поглощается "порциями" - квантами. Квант света называется фотоном, но он не просто является частицей ("мячиком"), а проявляет волновые свойства. Это ярко проявляется в экспериментах. Поэтому и первый, и второй ответы - правильные. Подробнее про корпускулярно-волновой дуализм.
А вот гипотеза о том, что свет распространяется как волна в некоторой субстанции ("мировом эфире") оказалась неверной. Это выяснилось в эксперименте Майкельсона-Морли, кода они пытались измерить изменение скорости света из-за движения Земли. Этот опыт называют самым известным неудачным экспериментом в истории. В дальнейшем его результаты были объяснены Эйнштейном в рамках теории относительности.
#образовательное
Уравнения Максвелла, которые допускают решение в виде бегущей волны, казалось, поставили точку в этом споре. Стало очевидным, что свет - это колебания электромагнитного поля, и это согласовывалось с экспериментами - например, впервые позволило объяснить свойство поляризации света.
Однако такая простая картина оказалась неполной. Свет может проявлять квантовые свойства, то есть испускается и поглощается "порциями" - квантами. Квант света называется фотоном, но он не просто является частицей ("мячиком"), а проявляет волновые свойства. Это ярко проявляется в экспериментах. Поэтому и первый, и второй ответы - правильные. Подробнее про корпускулярно-волновой дуализм.
А вот гипотеза о том, что свет распространяется как волна в некоторой субстанции ("мировом эфире") оказалась неверной. Это выяснилось в эксперименте Майкельсона-Морли, кода они пытались измерить изменение скорости света из-за движения Земли. Этот опыт называют самым известным неудачным экспериментом в истории. В дальнейшем его результаты были объяснены Эйнштейном в рамках теории относительности.
#образовательное
Wikipedia
Корпускулярно-волновой дуализм
свойство элементарных частиц
Biophotonics NSU
Как свет может взаимодействовать с живыми системами?
Все три варианта возможны!
🟣 Свет может поглощаться биомолекулами? Конечно!
🟣 "Фотоны сталкиваются с клетками и меняют направление движения" - да, это рассеяние света.
🟣 "Свет поглощается и переизлучается с другой длиной волны" - и такое бывает, самый яркий пример - флуоресценция.
#образовательное
А вы правильно ответили на все вопросы? 🤔🧐🤨
🟣 Свет может поглощаться биомолекулами? Конечно!
🟣 "Фотоны сталкиваются с клетками и меняют направление движения" - да, это рассеяние света.
🟣 "Свет поглощается и переизлучается с другой длиной волны" - и такое бывает, самый яркий пример - флуоресценция.
#образовательное
А вы правильно ответили на все вопросы? 🤔🧐🤨
Всем привет!
Вы знаете, что морковь полезна для зрения? А почему?
Она содержит витамин А, из которого образуется ретиналь - зрительный пигмент нашего организма. И не только нашего - ретиналь встречается почти у всех организмов, имеющих зрение, и даже у светочувствительных бактерий.
Но недавно нам попалась на глаза статья, в которой показано, что у обитателей глубоководных водоёмов встречается другая форма ретиналя - она показана на рисунке снизу. Почему это интересный факт?
1️⃣ во-первых, изменение структуры молекулы (добавление дополнительной двойной связи) приводит к сдвигу поглощения в красную область. Это отличная иллюстрация правила "чем длиннее цепочка чередующихся одинарных и двойных связей, тем более красный свет может поглотить молекула". Кто не знает - мы про это уже писали.
2️⃣ во-вторых, зачем собственно рыбам видеть более красный свет? Дело в том, что на большую глубину доходит лишь многократно рассеянный свет, и он преимущественно красный - остальные части спектра больше рассеиваются и поглощаются.
Картинки к посту взяты из вышеупомянутой статьи ☺️
#образовательное
Вы знаете, что морковь полезна для зрения? А почему?
Она содержит витамин А, из которого образуется ретиналь - зрительный пигмент нашего организма. И не только нашего - ретиналь встречается почти у всех организмов, имеющих зрение, и даже у светочувствительных бактерий.
Но недавно нам попалась на глаза статья, в которой показано, что у обитателей глубоководных водоёмов встречается другая форма ретиналя - она показана на рисунке снизу. Почему это интересный факт?
Картинки к посту взяты из вышеупомянутой статьи ☺️
#образовательное
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM