宝石的光泽
一、光泽的定义及本质
宝石的光泽是指宝石表面反射光的能力。通常,光泽的强弱用反射率R来表示。反射率是指光垂直入射宝石光面时的强度(Io)与反射光强度(Iγ)的比值,即R=Iγ/Io。宝石反射率的大小主要取决于折射率(n)和吸收系数(K)。
对于不透明的宝石:
系统宝石学(第2版)
对于透明的宝石:
系统宝石学(第2版)
一般而言,宝石的折射率和吸收系数愈大,光泽也就愈强,通常用R值度量。
实际上,影响光泽的因素很多,而且很复杂。除上述所说的与吸收率和折射率有关外,还与宝石表面的抛光程度、集合体宝石矿物的组成矿物、结构、紧密程度等因素有关。如,一粒抛光质量上乘的刻面宝石,其表面可达到很好的镜面反射,因而看上去有较强的光泽。反之,一粒表面凹凸不平、抛光粗糙的宝石,会引起光的漫反射,使进入人眼的光减弱,因而表现出相对较弱的光泽。
二、光泽分类
根据光泽的强弱可以将光泽分为金属光泽、半金属光泽、金刚光泽和玻璃光泽等。对于宝石矿物来讲,绝大部分为玻璃光泽,金属光泽和半金属光泽者极少。另外,由于反射光受到宝石矿物颜色、表面平坦程度、集合体结合方式等的影响,还可以产生一些特殊的光泽,如油脂光泽、树脂光泽、丝绢光泽等。
(1)金属光泽
具金属光泽的宝石矿物,其R>25%,表面呈金属般的光亮,一般不透明。宝石矿物极少具金属光泽,仅有少数品种,如黄铁矿,磨光后表面可具金属光泽。通常折射率n>3。
(2)半金属光泽
具半金属光泽的宝石矿物,其R=25%~19%,表面呈弱金属般的光亮,一般不透明。如黑钨矿和铬铁矿。宝石中所见赤铁矿多为集合体,受颗粒结合形式的影响,光泽要低于赤铁矿单晶晶面的光泽。通常折射率n=2.6~3.0。
(3)金刚光泽
具金刚光泽的宝石矿物,其R=19%~10%,表面金刚石般的光亮,透明—半透明。以钻石为代表。通常折射率n=1.9~2.6。
(4)玻璃光泽
具玻璃光泽的宝石矿物,其R=10%~4%,表面玻璃般的光亮,透明—半透明。如祖母绿、水晶、黄玉等宝石。通常折射率n=1.3~1.9。
上面光泽等级的划分实际上是人的肉眼对反射光的一种视觉感知,它们往往与反射率、折射率之间没有一个截然的界限,相互之间可能存在一定程度的重叠。上面列出的数据也仅供参考。
在宝石中常见的一些特殊光泽有如下的几种。
(1)油脂光泽
在一些颜色较浅,具有玻璃光泽或金刚光泽的宝石的不平坦断面上或集合体颗粒表面所见到的一种光泽。如石英晶面为玻璃光泽,断口可为油脂光泽,集合体的石英岩断口也为油脂光泽。另外,石榴石和磷灰石的断口也多为油脂光泽。
(2)树脂光泽
一些颜色为黄—黄褐色的宝石,断面上可以见到一种类似于松香等树脂所呈现的光泽。如琥珀,其断面上常见到树脂光泽,但当琥珀磨抛出一个非常好的平面时,可呈现一种近似的玻璃光泽。
(3)蜡状光泽
在一些透明—半透明玉石矿物的隐晶质或非晶质致密块体上,由于反射面不平坦,产生一种比油脂光泽暗些的光泽,如块状叶蜡石的光泽。
(4)土状光泽
一些细分散的多孔隙的宝石矿物因对光的漫反射或散射而呈现一种暗淡的土状光泽,如风化程度较高的劣质绿松石。
(5)丝绢光泽
一些透明的原具玻璃光泽或金刚光泽的宝石矿物,当它们呈纤维状集合体的形式出现时,或一些具完全解理的矿物表面所见到的一种像蚕丝和丝织品那样的光泽,如虎睛石。
(6)珍珠光泽
在珍珠的表面或一些解理发育的浅色透明宝石矿物表面,所见到的一种柔和多彩的光泽,如珍珠。
三、光泽在宝石鉴定中的应用
光泽是宝石的重要性质之一。在宝石的肉眼鉴定中,光泽可以提供一些重要的信息。经验丰富的鉴定人员,可以凭借光泽的特征将部分仿制品剔除或对不同的宝石品种进行初步的鉴定。如在斯里兰卡购买的一种混装宝石,其中主要的品种有尖晶石、锆石、石榴石,有经验者可以凭借锆石的亚金刚光泽而将锆石初选出来。如果鉴定者对粗糙的宝石断面有较深刻的认识,光泽可帮助鉴定未切割的宝石。可以利用放大镜来观察宝石的断面,玉髓、软玉等宝石其断面多具有油脂光泽,而绿柱石等单晶宝石的断面则多具玻璃光泽。光泽在宝石鉴定中的另一个应用是对拼合石的鉴定。在放大镜下观察拼合石的不同部位,往往显示不同的光泽。例如以玻璃为底、石榴石为顶的拼合石,由于石榴石的折射率较高,因而表现出强玻璃光泽。上下两部分光泽的差异足以引起鉴定者警惕。
虽然光泽可以作为宝石鉴定的依据之一,但是光泽不是绝对的鉴定依据,它需要与其他手段相配合,才能对宝石作出准确的鉴定。因为光泽除受自身因素影响之外,还会受到抛光程度等的影响。金刚光泽在宝石中是一种很强的光泽,但如果将一块切割和抛光不良的钻石与一块切割抛光都十分好的锆石放在一起,在近距离的明亮光线下观察,单凭光泽,即使是内行人也很难分得出来。
非均质宝石矿物晶体的光泽具有各向异性,相同单形的晶面表现相同的光泽,不同单形的晶面光泽略有差异。
怎样看红宝石荧光
可以在紫光灯下观察。
如果红宝石具有强荧光的话还是很好观察的,缅甸的红宝石基本上都具有强荧光,莫桑比克产地的目前GRS证书给的主证鸽血红具有强荧光。
红宝石、翡翠、钻石可以在短波长的紫外线下发出红色的荧光,绿宝石、黄晶(黄玉)、珍珠也可以在紫外线下发出荧光。钻石还可以在X射线下发出磷光。
扩展资料:
测红宝石荧光的仪器:
测荧光一定要有仪器。通常用来检测物质所含荧光量的仪器我们称之为荧光分光光度计。荧光分析仪的基本结构:激发光源、激发单色器、样品室、发射单色器及检测系统。
由光照(通常是紫外线或X射线)激发所引起的发光称为光致发光,例如荧光和磷光;由化学反应所引起的发光称为冷光,演唱会上用的荧光棒是通过两种化学液体混合后发生化学反应发光的。
由阴极射线(高能电子束流)所引起的发光称为阴极射线发光,电视机显像管的荧光屏发光就是阴极射线发光。
生物体的冷发光现象是生物发光,比如萤火虫发出的光,是“萤光”,“萤”字在古汉语中与“荧”字通假,部分华文地区,“萤”字与昆虫有关。荧光在台湾多称萤光;在中国大陆多称荧光,而“萤光”则通常是指萤火虫发出的光。
宝石的光学特性
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;
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;
不透明:光线基本不能通过,如孔雀石等。
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;
玻璃光泽:只能反射小部分的光线,如玻璃、水晶、黄玉等;
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);
蜡状光泽:如蛇纹石类玉石的反光;
珍珠光泽:如珍珠般反射出柔和和多彩的光线;
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。
1、宝石的颜色、多色性和色散
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**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**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。
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。
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”。
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。
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。
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。
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。
变色效应——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。
宝石光的特征
宝石光以二氧化硅为主体;以俏色(单色调的应以质纯色匀为主基调)艳丽为珍贵。通透、晶莹、无杂质为上。
珠宝科普宝石的光学性质
(一) 颜色
颜色分为白黑和彩色系列两类。每一种颜色的特性可分为色调、饱和度和亮度三个要素。
*色调:指彩色的类别,与光的波长有关。宝石颜色的色调取决于光源的光谱组成和宝石对光的选择性吸收。
*饱和度:色彩的纯净度或鲜艳度,通常以色光与白光的比例来度量。宝石的饱和度取决于宝 石对可见光谱选择性吸收的程度,当宝石仅对可见光谱中的某一很窄波段的光反射或透射时,产生的颜色饱和度就高。
*亮度:指色彩的明亮程度。宝石颜色的亮度取决于宝石对光的反射和透射能力。
(二) 折射率与双折射率
宝石的折射率是宝石的最重要的物理性质,是鉴定宝石的重要依据。宝石的折射率与其光泽有关, 折射率越高宝石的光泽越强。双折射是指当入射光照射时会产生两条方向不同的折射光,不同宝石的双折射率也有所不同。
不产生双折射的宝石称为均质体,如钻石、尖晶石、玻璃。 产生双折射的宝石称为非均质体,如红宝石、锆石、水晶bd官方网站。
(三) 多色性
宝石晶体在光的照射下,不同方向上呈不同颜色被称为多色性。均质体有色宝石颜色始终不变。非均质体的宝石,其光学性质随方向而异,呈现出不同的颜色。
(四) 色散
不同宝石的色散强弱不同,通常以用红光(686.7nm)和紫光 (460.8nm)所测的折射率之差来表示,称为色散值。具有强色散的宝石加工后可闪烁出五彩缤纷的颜色,即我们常说的“火彩”。
(五) 光泽
指宝石表面对光的反射能力,越强肉眼看起来就越亮,取决于它的折射率和表面的抛光程度。
(六) 透明度
指宝石允许可见光透过的程度。分为五个等级:透明, 半透明,亚透明,半亚透明,不透明。
(七) 宝石的特殊光学效应
某种特殊的光学效应,如猫眼效应、星光效应、变彩效应、 变色效应、月光石效应和星彩效应等。
参考资料:《有色宝石学教程》,余晓艳编著,地质出版社,2016年。
主图:GRAFF32.22克拉枕形缅甸蓝宝石和钻石项链(钻石共重24.75克拉)
图二:常见致色元素及其产生的颜色
图三:部分宝石的折射率
图四:常见宝石的色散值
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