宝石的光学性质整理-什么是宝石的光学性质?

作者:佚名来源:网络2018.09.29

宝石矿物的光学性质

   宝石矿物的光学性质包括了透明度、光泽、颜色、色散、多色性以及一些特殊的光学效应等,它们是宝石对可见光的吸收、反射、透射、折射、干涉、散射、和衍射等作用所致,并与宝石的化学成分、晶体结构、集合体结构等密切相关,故是宝石鉴别、评价的重要内容。

宝石的透明度与光泽

   透明度——是光线透过宝石的程序,它与宝石的化学成分和结构有关。宝石的透明度一般可以分为三级: 

   透明:通过宝石可较清晰地见到背后物体,如水晶、钻石等;

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透明的钻石比色石

   半透明:部分光线能透过晶体,但不能透视背面物体,如优质翡翠、月光石等;

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半透明的翡翠观音

   不透明:光线基本不能通过,如孔雀石等。

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不透明的孔雀石手链

   光泽——是宝石表面反射光线的能力,它的强弱刚好与透明度相反,透明度高的宝石光泽弱。宝石的光泽可分为:

   金属光泽:反射极强,有如闪亮的电镀面一般,如赤铁矿;

   半金属光泽:反射较强,如磁铁矿;

   金刚光泽:表面反射较玻璃为强,并有灿烂耀眼的感觉,如钻石;

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钻石原石

   玻璃光泽:只能反射小部分的光线,如玻璃、水晶、黄玉等;

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翡翠手镯(玻璃光泽)

   油脂光泽和松脂光泽:表面像涂上油脂般的反光(如水晶的断口)和类似松脂表面的反光(如琥珀的断口);

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松香上呈现的树脂光泽

   蜡状光泽:如蛇纹石类玉石的反光;

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绿松石手链

   珍珠光泽:如珍珠般反射出柔和和多彩的光线;

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珍珠戒指

   丝绢光泽:有如丝绢般反光,为纤维状集合体宝石(如虎睛石)所特有;

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虎睛石上呈现的丝绢光泽

1、宝石的颜色、多色性和色散

   颜色——可见光按光波的长短分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等波段,颜色就是宝石对不同波长的可见光吸收程度不同的反映。假若一颗宝石对白光中的蓝色和绿色光波吸收,则宝石呈现红色色调,它是余下的光波的混合结果,也称为减色。要准确观察宝石的颜色,一定要在自然光或标准白色光源下进行,方可避免因光源造成的假色调。除了色调之外,宝石学上还常用到饱和度和亮度的术语:饱和度指颜色的鲜艳程度呈正比关系。如祖母绿与孔雀石同为绿色色调,但前者比后者要鲜艳得多。亮度为彩色的明亮程度,它与宝石本身的光学性质及加工质量有关。名贵的有色宝石常要求色调纯正、饱和度和亮度大。

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   多色性——指非均质的宝石晶体因各向异性使晶体的不同方向呈现不同的颜色这种特性,有二色性和三色性之分。如蓝宝石晶体顺其柱体处长方向呈蓝绿色,垂直延长方向呈蓝色,故为二色性;多色性强的宝石肉眼便可觉察出,但多数宝石的多色性需用特殊的仪器(如二色镜)方可观察到。

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二色镜结构

   色散——指自然光斜射入某种介质中时产生的光的分解现象,如用三棱镜能将日光分解成七色一样道理。琢磨后的宝石均会造成色散现象,但产生的程度因宝石的折射率不同而有差异。每一宝石能造成色散现象的能力称为该宝石的色散度,如钻石的色散度高,能产生灿烂的光彩,十分耀眼夺目;水晶的色散度则较低。

2、特殊的光学效应

   晕色效应——是由于宝石内部物质的特殊排列而造成反射光波的互相干涉所呈现的现象,如珍珠便具有其特有的彩虹般的柔和晕色,即所谓“珠光”。

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珍珠

   变彩效应——是指像欧泊一类的宝石,由于内部规则排列的层状微球使自然光发生衍射而造成的五彩齐现的现象,酷似油画家的画板。

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欧泊

   月光效应——是光的一种散射现象,如月光石(微斜长石),由于内部具格子状双晶构造,引起光线的无规律反射(散射),形成有如月光般柔和可爱的白色晕,朦胧而带淡蓝色。

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月光石

   星光效应——指表面琢成弧形的宝石在光线照射下,呈现相互交汇的四射、六射、十二射的星状光芒的现象。它是由于宝石所含的包裹体垂直弧面定向反射光线造成,如星光蓝宝石、星光尖晶石等均可呈现星光。

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星光粉晶

   猫眼效应——是指琢成弧面的宝石,在光线的照射之下,呈现出像猫眼中的条带状瞳孔一样的丝绢状光带的现象,该光带随观察者的位置变化而平行移动。其产生的原因是宝石垂直孤面存在密集排列的平等纤维状包裹体,由包裹体反射光点聚集而成。具猫眼效应的宝石有金绿宝石、电气石、磷灰石、绿柱石等。其中以金绿宝石最明显、最像猫眼,故“猫眼石”特指具猫眼效应的金绿宝石。

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猫眼石

  色效应——是指某些宝石在不同光源照射下能呈现不同颜色的现象,如绿色变种的金绿宝石具红、绿两个透光区,在含红色光波成分较多的白炽光下能够使宝石红色加浓,在含绿色光波成分较多的日光下能够使宝石的绿色加浓,故这种宝石也称为“变石”。泰国绿色蓝宝石等也可出现变色效应。

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亚历山大变石


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