蝴蝶是節肢動物，昆蟲，鱗片鳍和錘角亞動物的統稱。全世界大約有14，000種，主要在美洲，特别是在亞馬遜盆地，那裡有1，200種。最大的蝴蝶可以展開翅膀，最大可達28至30厘米，最小的隻有0.7厘米左右。
蝴蝶在自然界中具有最醒目的顔色。當它們在收集花蜜的花朵中飛翔時，它們明亮的翅膀似乎在你眼前閃爍并改變顔色。
蝴蝶豐富的色彩可以起到僞裝的作用，吸引配偶并發出警告。但是蝴蝶怎麼會有這麼濃的色調呢？
蝴蝶實際上來自兩個不同的來源：普通（或色素）和結構。普通顔色來自常見的化學顔料，它們吸收特定波長的光并反射其他波長的光。
例如，葉綠素被染成綠色植物。葉綠素在光譜中吸收藍色和紅色，但不是綠色，當它反彈到你的眼睛時，你會看到綠色。大多數蝴蝶從黑色素中獲得不同色調的棕色和黃色。
蝴蝶的結構顔色是最有趣的地方，這種類型的顔色源于蝴蝶翅膀的特定結構，并解釋了為什麼一些蝴蝶的顔色似乎變化和行為如此強烈。
這種顔色随着觀察者的移動而變化，被稱為彩虹或彩虹色，它在自然界中發生的頻率比你想象的要高得多。
珍珠母貝和孔雀隻是其中的幾個例子。彩虹色在蝴蝶家族中最為明顯，當光線穿過透明的多層表面并多次反射時，就會發生彩虹色。多個反射被合成，使顔色更豐富。
無論你是否知道，你可能從小就熟悉彩虹色。您可能會在浴缸裡玩泡泡時驚歎不已。
在肥皂泡中，光首先穿過氣泡的頂層，其中一些被反射，而一些光繼續穿過底層，其中一些被反射。根據第二次反射與第一次反射和其他因素反射所需的時間，兩個波可能對齊，也可能不對齊或具有相同的相位。
如果兩個波的相位相差全波長的倍數，則稱這兩個波具有相位長度幹擾。如果兩個波相距半個波長或奇數次，則它們是相位幹擾。在虹彩中發生的事情是相位長度幹涉，這使得兩個波互相補充并增強反射。
是以，彩虹色産生比普通顔料更強烈的色彩。相位輸出幹擾會導緻兩個波互相抵消、削弱反射或完全破壞。
好吧，你可能會說，但蝴蝶的翅膀看起來根本不像肥皂泡。那麼他們是怎麼做到的呢？
事實上，肥皂泡的原理也适用于蝴蝶的翅膀。然而，它們的翅膀放大了彩虹色的效果，因為它們有更多的層供光線通過，是以光波有更多的機會互相反射和放大。
雖然蝴蝶的翅膀很小，但它們被成千上萬的微觀鱗片覆寫，分為兩層或三層。蝴蝶被歸類為鱗片鳍，顧名思義，它們有鱗片翅膀。蝴蝶翅膀上的許多等距層不僅有來自上層和下層的相位長度幹擾，如氣泡，而且具有多個相位長度的幹擾。
當光線照射到蝴蝶翅膀的不同層次時，它會被反射無數次，所有這些反射的組合使你看到非常強烈的色彩。一些蝴蝶的光譜甚至延伸到紫外線，這是一種探測紫外線的能力，每年引導黑脈金翅蝴蝶從北美遷徙到墨西哥。
蝴蝶的結構和顔料顔色的組合可以産生有趣的效果。無論是僞裝還是交流，成千上萬的蝴蝶都有豐富多彩，複雜和多樣的翅膀，這要歸功于它們的彩虹和結構顔色。