颜雅雯

摘 要：光具有圆偏振态这属于光学学科的范畴，而自然界中铜绿丽金龟的体壁颜色研究属于生物学科的范畴。有意思的是，铜绿丽金龟的体壁颜色对不同旋向的圆偏振光具有不同的表现。当用左旋圆偏振滤波片时，其体壁的绿色会加深；当用右旋圆偏振滤波片时，其体壁会改变颜色，变为棕黑色。基于一套简单的实验装置，即将四分之一波片和偏振片结合起来，通过旋转它们的夹角，实现了光波从左旋圆偏振态逐渐变化到右旋圆偏振态，从而清晰地观测到铜绿丽金龟体壁的颜色由深绿色逐渐变化到到棕黑色的这一有趣的动态过程。该实验演示有利于激发学生特别是高中生对生物光子学这一学科的初步认识和研究兴趣。

关键词：圆偏振光；铜绿丽金龟；体壁颜色；生物光子学

引言

铜绿丽金龟属于鞘翅目丽金龟科，成虫体背铜绿具金属光泽，故名铜绿丽金龟，对农业危害较大 [1 ]。东北、华北、华中、华东、西北等地均有发生。寄主有苹果、山楂、海棠、梨、杏、桃、李、梅、柿、核桃、酯粟、草毒等，以苹果属果树受害最重。成虫取食叶片，常造成大片幼龄果树叶片残缺不全，甚至全树叶片被吃光。但是研究者却发现它体壁可以反射左旋圆偏振光 [2 ]，自然界中偏振光的产生是很普遍的，但是圆偏振光是很罕见的，因此引起了研究者的兴趣，他们在不同的情况下对体壁的颜色做了对比：在没有偏振片过滤下，在左旋圆偏振片过滤下和在右旋圆偏振片过滤的三種情况下分别拍摄铜绿丽金龟体壁的颜色，对比发现，当用左旋圆偏振片过滤时，体壁颜色的绿色会加重；……