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你没见过的特殊宝石大赏宝石学基础知识

时间:2020-10-26        阅读

在百度百科种,宝石(jewel)的定义是指那种经过琢磨和抛光后,可以达到珠宝要求的石料或矿物装嵌。宝石是岩石中最美丽而贵重的一类石。它们颜色鲜艳,质地晶莹,光泽灿烂,坚硬耐久,同时赋存稀少,是可以制作首饰或装饰物的天然矿物晶体。

虽然日常生活中我们常常讲宝石和翡翠分开定义,但实际上翡翠,或者说玉石,也属于宝石的范畴。翡翠的硬度、光泽、折射率等参数也是依照宝石的规范来进行计算的。

所以从科学检验上来说它们实际上拥有同一套理论,今天澡君就和大家来讨论一下这套理论。

一、宝石的光学性质

1. 颜色

你没见过的特殊宝石大赏「宝石学基础知识(上)」

大多数宝石能够引起光的选择性吸收的元素,它们决定了宝石的颜色。通常分为它色和自色两种。自色宝石是指宝石的颜色由化学成分中的主要元素所致。它 色宝石指宝石成分很纯净时通常为无色,颜色 主要来自所含的微量元素,如刚玉,含微量铬离子时形成红宝石,含铁、钛离子时形成蓝宝石。

2、光泽

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翠榴石[1]的色散比金刚石还要高,因此有人称它为世界上最为闪耀的宝石。

光泽是指宝石表面对可见光的反射能力。宝石光泽强度取决于宝石本身的折射率 和表面光洁度。宝石光泽可分为六类:金刚光泽、玻璃光泽、珍珠光泽、树脂光 泽、丝绢光泽、金属光泽。

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翠榴石——杰森的眼睛

翠榴石[1]:顾名思义,它是翠绿色的石榴石。因含有铬元素的钙铁榴石,通常为黄绿或翠绿色,主要产自俄罗斯的乌拉尔山脉,产量很小。翠榴石最自豪的是它的色散,达到了0.057,超过了钻石0.044,加之它优异的折射率和光泽,闪烁异常,令人赞叹。这也是为什么优质的翠榴石与祖母绿大发PK10相当的原因了。

3. 透明度

宝石的透明度可分为透明、半透明、亚透明、半亚透 明、不透明等。

4. 特殊的光学效应

猫眼效应:以弧面形切磨的某些珠宝玉石,表面呈现的一条明亮光带随样品的转动光带会移动或出现光带张合现象称为猫眼效应。多数是由于含有密集平行列的针状、管状或片状包体造成的。

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左边为猫眼石,右边为冰种翡翠蛋面。

星光效应:以弧面形切磨的某些珠宝玉石,表面呈现出两条或两条以上交叉 亮线为星光效应。常为四射或六射星线。多是由于内部含有密集的两向或三向针状包体而致。

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星光效应

光彩效应:宝石内部的包体或结构特征反射出的光所产生的一种漫反射效应被称为光彩效应。如:月光石是由折射率稍有不同的正长石和钠长石平行交叉的超微纸 结构,产生漂浮状的淡蓝色或白色光彩,也称为月光效应。

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月光石

变彩效应:光从某些特有的结构反射出时,由于干涉或衍射作用而产生的颜色或一系列颜色,随观察方向不同而变化的现象。如欧泊。

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欧泊

晕彩效应:光通过折射率不同的薄膜或薄层时,在宝石表面或内部产生的彩虹色为晕彩效应,如:冰长石、拉长石。

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冰长石

变色效应:在不同光源照射下,样品呈现明显颜色变化的现象称为变色效应,常用日光和白炽灯两种光源进行观察。

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不同光线照射下的红宝石

砂金效应:内部细小片状矿物包体对光的反射所产生的闪烁效应。

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日光石

5. 色散

白光通过透明物质的倾斜平面时,分解成它的组成波长。俗称火彩。

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钻石的火彩魅力

6. 多色性

在光性非均质体的有颜色的宝石晶体中,由于晶体各个方向质点排列差异,所以不同方向上光的偏振吸收不同,选择吸收也不相同,具有多色性的特点。非均质体有色宝石可有二色性或三色性。

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三色性的坦桑石原石晶体

7. 折射率与双折射率

折射是指光从一种介质进入另一种具不同光密度的介质时其传播方向的变化(除非入射光线与界面呈90°交角)。入射角的正弦与折射角的正弦之比为一个常数,这个值称为“折射率”。均质体宝石由于是光学各向同性的,故为单折射。各向异性的宝石有两个折射率,称为双折射。两个折射率之间的最大数值差称为双折射率。

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单折射宝石与双折射宝石不同角度观察的结果对比

8. 吸收光谱

纯白光为一连续的从红色到紫色的光谱,但当白光穿过一个有色宝石,一定颜色或波长可被宝石所吸收,这导致该白光光谱中有一处或几处间断,这些间断以暗线或暗带形式出现。许多宝石显示出在可见光谱中吸收带或线的特征样式,其完整的样式被称为“吸收光谱”。

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部分宝石的吸收光谱

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