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Concept
Couleur structurelle
Résumé
vignette| La brillance et l'iridescence de la queue du paon sont dues à des structures physiques.
Une couleur structurelle est une coloration que produisent des interférences sur des structures d'une dimension proche de la longueur d'onde de la lumière visible, par opposition aux couleurs ordinaires, dont la cause est l'absorption, à l'échelle moléculaire, d'une partie du rayonnement électromagnétique par les matières colorantes.
Les couleurs structurelles, bien que moins fréquentes que les couleurs pigmentaires, sont abondantes dans la nature. Plusieurs espèces animales en produisent, des plumes du paon ou du canard colvert à l'iris des yeux à couleur claire.
Lorsque la structure d'un corps comporte des alternances régulières de parties qui réfléchissent ou transmettent la lumière, et d'autres qui l'absorbent, avec une fréquence spatiale du même ordre de grandeur que la longueur d'onde de la lumière (), elle forme un réseau de diffraction capable de décomposer la lumière en composantes monochromatiques, de couleur variant selon la direction.
Les couches semi-réfléchissantes de la même dimension donnent lieu au même phénomène. Lorsque ces couches comportent des reliefs microscopiques, elles peuvent constituer des miroirs réfléchissant une longueur d'onde privilégiée.
Les couleurs structurelles dans le domaine végétal et animal, assez fréquentes quoique beaucoup plus rares que les couleurs pigmentaires, peuvent provenir d'un agencement plus complexe de ces structures élémentaires, produisant un aspect irisé. Les cellules chromatophores qui donnent leur couleur à la peau des animaux par un effet de structures s'appellent schemochromes.
Le savant anglais Robert Hooke a le premier étudié la couleur des plumes de paon. Examinant un échantillon au microscope, il note la division des parties des plumes en petits éléments, la variation de couleur selon la direction de l'observation, et sa disparition lorsqu'on trempe la plume dans l'eau. Isaac Newton relie ces observations avec la diffraction dans son Opticks.
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