Тайна голубых глаз
Когда мы говорим «глаза цвета неба», мы даже не задумываемся, насколько мы правы. Ведь голубой цвет нашим глазам предает тоже явление, что и небу, а именно рассеяние света.
Радужная оболочка состоит из 2 слоев: внешнего мезодермального (который, в свою очередь, делится на передний пограничный слой и строму, богатую коллагеном и сосудами) и внутреннего эктодермального. Во внутреннем слое у всех людей, кроме альбиносов, есть меланин, а вот во внешнем меланин есть не у всех, и при его отсутствии глаза имеют голубой или серый цвет. Вот здесь и начинается самое интересное. За счет коллагена и других составляющих стромы свет, попадающий на радужную оболочку, рассеивается – это явление называется эффект Тиндаля.
Лучи, встречая на своем пути частицы с другим показателем преломления, чем среда, меняют направление и могут выйти из радужной оболочки обратно. Эффект Тиндаля затрагивает, в первую очередь, коротковолновый (голубой) свет, а вот длинноволновый цвет проходит практически без рассеивания и попадает на внутренний слой, где поглощается меланином. Таким образом, мы видим выходящий из глаз голубой свет и они нам кажутся голубыми. Очень похожее явление происходит и в небе, только вместо эффекта Тиндаля там наблюдается Рэлеевское рассеивание. Основное их различие в том, что Рэллеевское рассеивание происходит на очень маленьких частицах – молекулах атмосферы, а эффект Тиндаля на более крупных частицах – молекулах коллагена.
С серыми глазами все немного сложнее. Предположительно серый цвет глаз связан с большим количеством коллагена в строме, при этом некоторые частицы, на которых происходит рассеивание, становятся еще больше, и эффект Тиндаля сменяется на рассеивание Ми, которое равномерно для всех длин волн. Т.е. к голубому свету примешивается небольшое количество лучей другого цвета, что мы видим как серый цвет глаз. Очень похожее происходит в пасмурную погоду, когда в облаках накапливаются капли воды и пыли, которые уже слишком большие для эффекта Тиндаля, его сменяет рассеивание Ми, которое затрагивает уже лучи всех длин волн. Когда облака единичные, то мы видим их как белые (как сумма разных длин волн), а вот когда их много, то часть света поглощается, и мы наблюдаем серое пасмурное небо. Чем плотнее облака, тем темнее они нам кажутся.
Я встречала ошибочное заблуждение, что голубой цвет глаз придают сосуды: якобы наши ткани поглощают красный спектр, и мы видим их голубыми, также как мы видим голубые сосуды под кожей. Но это не так, сосуды мы не видим из-за внутреннего эктодермального слоя радужной оболочки, богатого меланином. А вот у альбиносов (но не у всех), в этом слое меланина нет, поэтому красные сосуды видны. У них цвет глаз варьирует от ярко красного (когда много коллагена) до фиолетового, когда эффект Тиндаля накладывает голубой рассеянный свет на красный цвет сосудов. При некоторых формах альбинизма меланин во внутреннем слое с годами накапливается, и глаза постепенно становятся голубыми.