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宝石的光学性质——多色性

@ 宝石学院 2015.02.02

很多人选购宝石时会疑问:为什么有些宝石的颜色很一致,而有些宝石有2种或3种的色调?在此,给各位亲介绍一下宝石的多色性。
下左是尖晶石,下右是碧玺

 

什么是多色性

非均质体有色宝石的光学性质因方向而异,对光波的选择吸收及吸收总强度也随方向而异,这种由于光波在宝石晶体中的振动方向不同,而使宝石颜色发生改变的现象称为多色性。
简单的说,从不同方向观察一颗宝石会看到2或3种不同色调(下左图,紫锂辉石,紫色和粉红色),或同一种颜色有明显不同的两种色彩浓度。
下右图,在偏光显微镜下的红宝石,红色和浅红色

 

什么是非均质体

中级晶族和低级晶族宝石的光学性质随方向而异,称为非均质体。光波沿非均质体的特殊方入射时不发生双折射,这特殊方向为光轴方向。中级晶族宝石只有一个光轴方向,称为一轴晶;低级晶族宝石有两个光轴方向,称为二轴晶。
虽然多晶质集合体的宝石可能一轴晶或二轴晶宝石,但没有多色性的,如翡翠、软玉(和田玉)、孔雀石、绿松石等是没有多色性的。

等轴晶系和非晶质宝石的光学性质随方向而同称为均质体。均质体只有一个折射率。

等轴晶系的宝石有:钻石、石榴石、尖晶石、萤石等;非晶质体宝石有:欧泊、琥珀等。

多色性的成因

当白光进入宝石,特定波长被吸收后,剩余的光波显示宝石的体色,此现象即所谓差异选择性吸收。
当白光进入一轴晶的宝石时(如四方晶系、三方晶系、六方晶系),宝石的晶系结构将光源分为振动方向互相垂直的光,经由差异选择性吸收后,形成二种颜色或同种颜色之不同深浅色彩浓度,这种现象就称作宝石的二色性。(下图碧玺,有绿色、蓝色俩种色调)

当白光进入二轴晶的宝石时(如斜方晶系、单斜晶系、三斜晶系),三束主振动方向互相垂直的光,经由差异选择性吸收后,形成三种颜色或有时二种颜色,深浅不同色彩浓度,这种现象称之为宝石的三色性。(下图是坦桑石不同方向的颜色)

常见的多色性宝石

二色性:蓝宝石、红宝石、碧玺、海蓝宝石、祖母绿、绿柱石、方柱石、水晶;

三色性:坦桑石、堇青石、托帕石、锂辉石、金绿宝石、变石、榍石。

有些宝石的二色性,肉眼很难分辨出来,就要借助二色镜观察。

很多人会把“多色性”误解“多色宝石”。下面的都不是宝石的多色性,而是同一块宝石的元素分布不同或晶体结构的不同所致的。
多色碧玺

多色坦桑石


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本文宝石的光学性质——多色性编辑整理,是宝石学院中的原创作品,发表于2015-02-02。
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