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
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文檔簡介
1、華中科技大學碩士學位論文仿蝴蝶鱗翅微納結構光學特性研究姓名:左海波申請學位級別:碩士專業(yè):機械電子工程指導教師:史鐵林廖廣蘭20110117華中科技大學碩士學位論文華中科技大學碩士學位論文AbstractMphobutterfliesconstituteoneofthemostpopularexamplesofstructuralcolsinnature.ThemicronanostructuresofthewingscalesinMp
2、hobutterfliesareresponsiblefthebrilliantiridescentbluecolationwithamajpartribedtointerferencediffractionoflight.theinvestigationonmechanismsofstructuralcolhasbecomeanimptantaspectofbionics.Inthisthesisexperimentssimulati
3、onshavebeencombinedtoinvestigatetheopticalpropertiesofMphobutterflywingscales.OurtwoexperimentalsystemshavebeenimprovedtomeasurethereflectionspectraofthemicronanostructureofMphobutterflywingscales.Ifsomeliquidispedontheu
4、ppersurfaceofthescalesthecolwillvaryfrombluetogreenthenreturnbacktoblue.Atthestartoftheliquidvolatilizationprocessthereflectionspectrumcanremainconstantfsometime.Astheliquidfurthervolatilizesthereflectionspectrumexhibits
5、aslightfluctuationatfirstthenthepeakreflectanceincreasesdramaticallywhilethepeakwavelengthdecreases.TheopticalpropertiesofMphobutterflywingscaleswereinvestigatedbysimulatingmodelsusingrigouscoupledwaveanalysistechnique(R
6、CWA).Thesimulationresultsshowthattheopticalpropertiesofthemodelmimickingbutterflywingscalesdependstronglyonthestructuralparametersincidenceanglerefractiveindex.Thepeakreflectancethepeakwavelengthincreaseastheverticalperi
7、odicthicknessincreases.Thepeakreflectancedecreasesobservablywhilebothofthebwidththepeakwavelengthincreasewhenthenumberoftheverticalperiodsdecreases.Increaseofthehizontalperiodicwidthcausesadecreaseofthepeakreflectanceani
8、ncreaseofthepeakwavelengthalthoughthevariationsaresmall.Thepeakreflectancedecreasesdistinctlythepeakwavelengthincreasesastheambientrefractiveindexincreaseswhichcrespondstothevariationinambientconditions.Furthermethereisg
9、oodagreementbetweenthemeasurementsimulationresultsofthecolvariationsofMphobutterflywingscales.Howeverthesimulatedspectrumwillreturntotheiginalstateiftheliquidcompletelyvolatilizesthemeasuredonewillchangeasthenumberoftime
10、sthattheliquidispedincreases.Thecuticlematerialofthebutterflywingscaleshasbeenfoundtobedestroyedastheeffectoftheliquid.Thisresearchbenefitsourunderstingofthecolvariationmechanismsofthewingscalesprovidesinspirationffurthe
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