宝石的性质
宝石学基础:宝石的属性.

宝石学基础:宝石的属性客观物质存在性宝石作为自然形成或人工合成的物质,是客观存在的。
它们是由一种或几种化学元素以一定的结构方式形成为单晶体或集合体而存在着,例如钻石主要由碳元素以共价键的方式结合而形成的单晶体物质;翡翠主要是由钠、铝、硅、氧等元素化合而形成的硅酸盐矿物集合体。
不论是单晶体还是集合体,它们均有较为固定的物质性质,如硬度、颜色、密度、折射率、双折射率、色散等。
一般而言,凡是高档宝石,其物理性质通常独特而优越。
如越是颜色美丽,硬度高,韧度好,色散强,折射率大,不怕酸碱腐蚀等等,宝石的价值就越高。
这些均是宝石客观性的具体体现。
独特的稀有性自然界形成的矿物有3000余种。
但能被人类用作宝石的只有150种左右,而真正作为珍贵宝石的仅10多种。
在这10余种宝石材料中,产量又极其稀少,如翡翠,至今为止,世界上只有缅甸一处能达到宝石级。
在这些产地稀少的宝石资源中,大多数是废石,达到珍贵宝石级的更是少之又少。
如钻石,即使是世界上最富的矿床,也需要开采大约250吨含金刚石的金伯利岩,才能获得1克拉钻石原料,其中达到宝石级的大约为20%。
对于天然宝石,由于它们大多数是不可再生资源,其形成一般需数百万年、数千万年甚致数亿年,例如,钻石一般形成于30-10多亿年的地幔中,并主要由1亿年左右的火山作用将其带到地表。
在人类历史的尺度内,多数天然宝石无法再生,由此可见其稀有性。
物以稀为贵,这是衡量世界上一切商品价值的基本法则。
由于宝石独特的稀有性,因而决定了宝石具有较高的价格,尤其是珍贵宝石。
可鉴赏性宝石的另一种属性是它们的可鉴赏性。
其可鉴赏性即是主观的,又是客观的。
其客观的可鉴赏性主要表现在:由于宝石硬度大,光泽强,颜色美,经过加工后光芒四射,美不胜收,或色彩柔和,质感润泽,因此,无论对于任何国家的人来说,它都是美的。
鉴赏宝石会使人感到愉悦,获得美的享受,从这个角度来讲,宝石的可鉴赏性是客观的。
但是从另一方面来讲,不同时代的宝中蕴含着不同的文化、文明意义及信息,不同种类、不同款式的宝石,或者同一种类、不同质量(如颜色)的宝石,甚至同一种类、同一质量的宝石均受不同的国家、不同民族或不同人的主观意识所影响。
常见宝石名称及物化性质

1:电气石化学成分:环状硅酸盐矿物,成分很复杂,化学式如下:(Na, Ca)(Mg, Fe2+, Fe3+, Li, Al)3A l6[Si6O18](BO3)3(OH, F)4晶系和形态:三方晶系(一轴负晶)。
柱状,柱面发育纵纹,柱的横截面为弧线三角形。
.比重和硬度:比重3.06~3.26;硬度7~7.5.解理、断口和韧性:无解理;贝壳状断口;韧性较好,但绿色者经热处理后会脆些。
.颜色:几乎可以出现各种颜色,甚至一个晶体上有两种或多种颜色。
.透明度和光泽:透明-不透明;玻璃光泽。
.多色性:强。
红和粉红色者:红和黄红;绿:蓝绿和黄绿到深棕绿;蓝:浅蓝和深蓝;黄绿:蓝绿和黄绿到棕绿.折射率:1.624~1.644;黑色者可高达1.727~1.657。
.双折射率和色散:双折射率:0.020;色散:0.017.奇异现象:猫眼和变色;变色为棕红和黄绿。
.紫外荧光:粉红色者有弱紫色荧光,其它无或者很难看出来。
.吸收光谱:蓝和绿色者:由红区到640nm几乎全部吸收,只在498nm有一强而窄的蓝绿色谱带;红和粉红者:有一宽绿带,并在458和451nm处有蓝线。
.包裹体:红色、绿色者常含不规则的线状气液包体,或单独出现或交织成松散的网状,尤其是绿色碧玺,可包含稠密的平行直条状纤维体或空细管,可显猫眼效应。
.稳定性:遇强热熔化,温度骤变会破裂。
不受酸碱侵蚀。
.特殊性质:压电性和焦(热)电性,摩擦可带电。
2:孔雀石孔雀石是含铜的碳酸盐矿物(碱式碳酸铜),化学成分为Cu2(OH)2CO3,CuO 71.9%,CO2 19.9%,H2O 8.15%。
属单斜晶系。
晶体形态常呈柱状或针状,十分稀少,通常呈隐晶钟乳状、块状、皮壳状、结核状和纤维状集合体。
具同心层状、纤维放射状结构。
有绿、孔雀绿、暗绿色等。
常有纹带,丝绢光泽或玻璃光泽,似透明至不透明。
折光率1.66-1.91,双折射率0.25,多色性为无色-黄绿-暗绿。
硬度3.5-4.5,密度3.54-4.1g/cm3。
宝石的物理性质

宝石的物理性质宝石是自然界中稀有且珍贵的矿物产物,具有多种独特的物理性质。
它们的独特性质使宝石成为了珠宝首饰与装饰品的瑰丽材料。
以下是宝石的一些重要物理性质的介绍。
首先,宝石的硬度是它们最著名的物理性质之一。
宝石通常具有较高的硬度,这意味着它们在物理上能够抵抗划痕和磨损。
著名的莫氏硬度尺度被广泛用于测量宝石的硬度。
这个尺度以1到10的等级来衡量宝石的硬度,其中10表示宝石具有最高的硬度,例如金刚石。
金刚石的硬度是所有宝石中最高的,它是地球上最坚硬的物质之一。
其次,宝石的折射率也是它们独特的物理性质之一。
折射率是指光线从一种介质进入另一种介质时的偏折程度。
宝石通常具有较高的折射率,这意味着它们能够使光线经过宝石时发生弯曲。
这种现象使得宝石在接受光照时产生了华丽的折射和反射效果,从而赋予了宝石璀璨的光彩。
许多人将这种现象称为宝石的"火彩"。
此外,宝石还具有优异的热导率。
热导率是指物体传导热量的能力。
宝石通常具有较高的热导率,这意味着它们能够有效地传导热量。
这种性质使得宝石在接触皮肤时能够迅速吸热,让人感觉凉爽。
这也是为什么许多人选择将宝石制成戒指或其他饰品的原因之一。
此外,宝石还有许多其他重要的物理性质,例如密度、电导率和荧光性。
密度是宝石质量与体积之比,宝石的密度可以用来鉴别宝石的真伪。
电导率是指宝石导电的能力,宝石通常是非导电的。
荧光性是指宝石在受到紫外光照射时能发出可见光的能力。
不同的宝石在荧光性方面表现出不同的特征。
总结起来,宝石具有许多独特的物理性质,如硬度、折射率、热导率、密度、电导率和荧光性。
这些性质使宝石成为了独一无二的材料,广泛用于珠宝首饰和装饰品制作。
通过了解和欣赏这些物理性质,人们能更好地认识和鉴赏宝石的美丽。
当人们鉴赏宝石时,除了外观的美丽和颜色的鲜艳外,宝石的物理性质也是鉴别其真伪和独特价值的重要依据。
宝石的物理性质包括硬度、折射率、热导率、密度、电导率和荧光性等。
宝石的光学性质

3、宝石加工中,多色性对于宝石工匠很重要。具 有多色性的宝石加工中必须正确取向。如红、蓝宝石加 工中必须顶刻面垂直C轴方向,方可显示最好的颜色
六.多色性
宝石名称 光性 基本体色 多色性颜色
红宝石
蓝宝石 祖母绿 红柱石 堇青石
U(-)
U(-) U(-) B(-) B红色蓝色 绿色绿褐色 蓝色红色和橙色
八.发光性
宝石的发光性可用来鉴定宝石 :
1、帮助区分某些天然宝石的人造宝石:天然蓝宝石无荧光, 合成蓝宝石发红色荧光;
2、帮助区分群镶钻石及钻石仿制品:群镶钻石LW下发出的荧 光强度和荧光的颜色有差异,群镶钻石仿制品发出均匀性荧光
3、帮助鉴别某些人工处理宝石:翡翠在紫外光下发出浅色荧 光,B货翡翠在紫外光下注胶的地方发出不均匀性荧光 4、X-射线下天然珍珠不发荧光(除淡水或某些澳大利亚海珍 珠发出浅黄色光外),人工养殖珍珠X-射线下发出强的荧光和 磷光。
以红宝石为例,常光线方向为红色,非常光线方向为橙 色。因为这两条光线振动方向不同,平行于这两个方向晶体 的原子结构有所不同,并以不同方式影响这两条光线,影响 着折射的路径,也就决定了两条光线中每一条的残余色。
六.多色性
三色性:为双折射的二轴晶宝石,通常具有三个方 向性的颜色 ,常称为三色性。 多色性的作用: 1、某些宝石种显示不同的多色性,对鉴定有帮助; 2、显示多色性的宝石,必定具有双折射
常见宝石的认知

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二、根本性质 1.化学成分:刚玉族宝石的根本化学成分是氧化铝,还含有
一些微量成分,主要是:铬、铁和钛。含铬的刚玉大多呈 红色,含铁和钛的刚玉大多呈蓝色。 2.颜色:红色的刚玉族宝石叫做红宝石,除红色以外的所有 颜色的刚玉族宝石都叫做蓝宝石。〔包括黄色、绿色等〕 3.硬度和光泽:红、蓝宝石的硬度很高,为摩氏硬度9级, 仅次于钻石,是自然界硬度第二高的物质。 4.折射率:红、蓝宝石的折射率比较高,到达了—,所以当 它的琢磨质量很好时,可以产生全内反射光泽,亮度很好, 从台面可以看到非常亮丽的体色。
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锆石与钻石的区别 A. 硬度:摩氏硬度钻石为10,锆石“立方氧化锆〞为。 B. 钻石具有亲油性,锆石不具有亲油性。 C. 钻石的热导率极高,利用热导仪可以很容易与锆石区别;
还可通过哈气试验简便地区分两者〔向宝石上哈一口气, 钻石外表的雾气消散很快,锆石那么明显很慢〕。
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珍珠
珍珠的分类
一、根本常识
珍贵异常,享有皇后之珠和珠中皇后的美誉。大溪地黑珍 珠的培植很困难,养殖珍珠贝的过程很长且易死亡,加上 天气和水质等因素的影响,成品非常罕见。
每翻开15000只牡蛎才找到一颗天然珍珠。黑珍珠 早在人工养殖前就有了罕有和珍贵的名声。历来各国皇家 贵族都喜欢佩戴嵌有黑珍珠的首饰,这使它享有“皇后之 珠〞和“珠中皇后的美誉〞。
大溪地黑珍珠销量很高,但它的产量还不到全球珍 珠产量的百份颜色:颜色丰富,常见的有白色、乳白色、紫色、粉红色等等 硬度和韧度:硬度不高,为摩氏级,所以在佩戴过程中要防止与其它宝
石的摩擦,韧度很好,一般碰撞不会损坏。 三、品质评价 颜色:包括体色和伴色,体色中最好的是纯白色和黑色。 光泽:品质好的珍珠应该有高品质的光泽 透明度:大多数高品质的珍珠都是半透明的,但随着水分的丧失透明度
宝石的力学性质

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三、解理(jiě lǐ)
定义:结晶物质在力的作用下平行一定方向裂
开,产生较平滑的面,沿解理所裂成的面,称为 解理面。
组成宝石原石的原子点阵和原子间键力的相对强度, 决定了宝石破裂或裂开的方式,在晶体的内部结构 中,总是沿着平行于由原子构成的面网方向裂开, 原子面网之间联结力量弱的方向,最容易产生解理。
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三、解理(jiě lǐ)
假解理(裂理)
沿平行于双晶面方向 的破裂或裂开。
这种现象在红宝石和蓝宝 石以及一些重要的宝石原石中 常见。红、蓝宝石矿物常因聚 片双晶发育,遂产生(0001) 或(1011)裂理,也就是平行 于底面裂开。
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四、相对(xiāngduì)密度: (或密度g/cm3)
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一、硬度(yìngdù)
2、维氏硬度(HV)
一种压入硬度,根据矿物表面(晶面、解 理面)上所承受的重量来测定硬度,计量单 位为克/毫米,可换算为公斤/毫米。
这种方法常用于矿相学研究,目前宝石学 上研究还不普遍。
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一、硬度(yìngdù)
3、研磨硬度
指物体之间相互摩擦的硬度,主要用于机械工业, 如磨床和油石等的硬度。
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三、解理(jiě lǐ)
解理通常分成五级:
1、极完全解理:晶体受力后,极易沿解理面分总是沿解理分裂解理面平整。 3、中等解理:晶体受力后,常沿解理面分裂,解理面明 显,但不很平整。 4、不完全解理:晶体受力后,沿解理面分裂困难,解理 面不平整也不明显。 5、极不完全解理:晶体受力后,极少沿解理面分裂,肉眼 一般看不到解理面。
宝石的力学性质

四、宝石的比重(相对密度)
•1、定义:
– 比重——相对密度,指矿物在空气中的重量与同体
积水在4℃时的重量之比。在4℃时,1cm3水的质量为1g。 – 在国际单位制和我国的法定计量单位中,比重已经
费除,改用相对密度。但由于行业习惯,在宝石界仍普 遍使用“比重”一词。
– 断口的形态特征可以作为鉴定宝石的辅助依据。 – 通过对断口的观察,可以了解玉石质地的细腻程度。 – 例如绿松石:
•质地细腻者,断口平坦或近似贝壳状; •质地粗糙者,断口参差粒状。
三、宝石的韧性和脆性
• 1、定义:
– 韧性——指宝石受外力作用(打击、碾压)时不易发
生破碎的性质。
– 脆性——指宝石受外力作用(打击、碾压)时易于发
二、宝石的解理和断口
• 解理和断口都是宝石材料在外力作用下所表现 出的破裂面性质。
• 但解理仅出现于宝石晶体中,而断口不论在晶 体、非晶体以及矿物集合体上都可以发生。
各等级解理的特征
解理分级表
• 3、解理在宝石中的作用
– 由于同种宝石晶体的解理特征(解理组数、方
向、完善程度、解理角)总是相同,所以解理是 鉴定宝石的重要特征。 – 解理对宝石的加工有很大影响,具极完全和完全 解理的宝石材料难于加工,因容易碎裂、沿解理 面方向难抛光。不过,有时可以利用解理方向来 分割宝石。 – 解理发育的宝石对宝石的耐用性有一定影响,受 力后容易破碎。
– 宝石比重的测定有静水称重法、重液法等。 – 静水称重法:用比重天平分称出宝石在空气中重量 W1和宝石在水中重量W2,然后按下式计算比重SG值:
SG = W1 / (W1-W2 )
重液法
●常见重液的比重:
宝石重要的物理性质

宝石重要的物理性质信息来源:鑫万福喜钻来源地址:/article.php?id=231241.导热率导热性是宝石对于热的传导能力。
钻石是天然宝石中导热率最大的宝石.基于此设计的热导率仪是鉴定钻石最便捷的仪器。
由于晶质宝石导热率均比一些仿制品〔如玻璃、塑料等)大得多,故在鉴赏宝玉石时,可用手摸、舌舔等方式来帮助鉴别宝玉石的真假。
2.导电性、压电性、介电性和热电性导电性是宝石矿物对电流的传导能力。
导电性在宝石鉴定中也有一定的作用,例如天然蓝色钻石是半导体,而辐射处理的蓝色钻石不导电。
通过导电性可以将两者区分开来。
压电性是指某些矿物晶体,在机械作用的压力或张力影响下。
因变形效应而呈现的荷电性质。
在压缩时产生正电荷的部位,在拉伸时会产生负电荷。
在机械的一压一张的相互作用下,就可以产生交变电场,这种效应就称为“压电效应”。
介电性是指宝石矿物在电场中被极化的性质。
热电性是指宝石矿物在外界温度变化时,在晶体的某些方向产生荷电的性质。
介电性和热电性在宝石工艺材料中的意义较大,使得许多宝玉石具有较大的开发应用价值。
3.放射性和磁学性质含有放射性元素的宝石矿物,由于所含的放射性元素能自发地从原子核内放出粒子或射线,同时释放出能量,这种现象叫作放射性。
产于自然界的绝大多数宝石的放射性都远低于我们周围的环境,仅错石(主要是低型)具有一定的放射性.其原因是它含有U, Th所致.但值得重视的是,某些通过辐射处理的宝石.由于通过辐射产生的颜色将随时间而衰退.因此其价值应大打折扣。
鉴赏(主要是佩戴)具有放射性的宝玉石时,应十分注意因放射性而对人产生的伤害。
宝石矿物的磁性主要是由于矿物成分中含有铁、钻、镍、钦和钒等元素所致。
宝玉石的磁学性质在鉴赏宝石时也具有一定意义。
例如,珍珠(特别是有核养珠)的鉴定,磁性是重要的依据,又如合成钻石,因为其中往往因含金属片可被磁铁吸引,因此可为鉴定合成钻石找到较为可靠的线索。
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一、宝石绪论1.广义的宝石:泛指所有能用作首饰和工艺品的矿物狭义的宝石:专指符合工艺美术要求的天然单矿物晶体,即天然单晶质宝石2.宝石材料的必备条件:美丽:具有外观美丽的特性;耐久:具有经久耐用的性能,性质经久不变;稀少:在自然界产出稀少;需求。
3.宝石的分类:〔1〕天然珠宝玉石①天然宝石〔单晶质宝石〕::指符合工艺要求的天然矿物单晶体。
如钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿、黄玉、水晶等。
②天然玉石〔多晶质宝石〕:指符合工艺要求的矿物集合体。
如翡翠、软玉、岫玉、绿松石、青金石、玛瑙、孔雀石、独山玉等。
③天然有机宝石〔有机质宝石〕:指与动、植物有成因关系的工艺美术材料。
如珍珠、琥珀、煤精、珊瑚、象牙等。
〔2〕人工宝石:①合成宝石(Synthetic):用人工方法制造,有天然对应物,其物理化学性质与对应的天然宝石相同或基本相同。
如合成钻石、合成红宝石、合成祖母绿、合成尖晶石、合成水晶等。
②人造宝石(Artificial):用人工方法制造,无天然对应物。
如立方氧化锆〔CZ〕、钇铝榴石〔YAG〕、钆镓榴石〔GGG〕③拼合宝石:由两块或两块以上材料经人工拼合而成,且给人以整体印象的珠宝玉石称拼合宝石,简称“拼合石”。
④再造宝石:通过人工手段将天然珠宝玉石的碎块或碎屑熔接或压结成具整体外观的珠宝玉石。
〔3〕仿造宝石〔Imitation〕用于模仿天然珠宝玉石的颜色、外观和特殊光学效应的人工宝石以及用于模仿另外一种天然珠宝玉石的天然珠宝玉石可称为仿宝石。
“仿宝石”一词不能单独作为珠宝玉石名称。
3.宝石的价值〔1〕装饰价值– 宝石虽然不是人们物质生活方面〔衣、食、住、行〕的必需品,但它是人们精神生活方面〔美感、快感〕的需求品。
〔艺术价值〕〔2〕收藏价值– 许多宝石首饰和工艺品还具有很高的艺术价值,石之美和工艺美都可能成为世界少有的乃至唯一的珍品,作为珍宝收藏。
〔艺术价值〕〔3〕交换价值– 宝石是一类特殊的商品,可以在社会上广泛流通,因而具有商品的交换价值。
在一般情况下,也同样符合一般商品的价值规律。
(商品价值〕〔4〕储备价值– 宝石有较强的保值功能,可以作为财产或“硬通货币”储存。
宝石首饰品还具有体积小、质轻而易于携带保存的优点。
〔货币价值〕4.影响宝石价值的因素:〔1〕宝石的品种高档宝石:钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿、猫眼石〔四王〕变石、欧泊、翡翠。
一后〔珍珠〕中-低档宝石:蓝宝石〔绿、黄、紫〕、海蓝宝石、绿柱石、〔黄、绿、粉〕、坦桑石〔蓝色黝帘石〕、电气石、尖晶石、锆石、黄玉、水晶等;月光石、绿松石、青金石、独山玉、岫玉、孔雀石等。
–高档宝石中的劣质品种可下降至中-低档宝石;–中-低宝石中,排位前的档次相当较高,排位后的档次相对较低。
〔2〕宝石的质量Quality宝石质量的评价主要包括颜色、透明度、净度、特殊光学效应等因素。
宝石质量优劣对价值的影响很大,同种宝石的不同质量价格相差悬殊。
〔3〕宝石的重量Weight宝石个体的重量越大越珍贵。
宝石价格=D2×KD-宝石重量(ct); K-市场基价(元/ct)1ct=200mg(4)加工工艺水平Cut加工款式艺术造型加工精细度(5)其它因素Others买主喜好时髦性季节性经济环境二、宝石的性质1.宝石的结晶学特征*晶体:内部结构原子或离子在三维定向成周期性重复有序排列的固体。
*非晶体:内部结构中原子或离子无序排布,不能自发形成几何多面体外形。
*晶系:等轴晶系:均质体,单折射,钻石、石榴子石、尖晶石、欧珀、萤石;三方晶系:一轴晶,两个折射率,电气石、水晶、红宝石四方晶系:一轴晶,两个折射率,锆石、方柱石六方晶系;一轴晶,两个折射率,绿柱石、磷灰石;三斜晶系:二轴晶,三个折射率,日光石单斜晶系:二轴晶,三个折射率,透辉石、月光石斜方晶系:二轴晶,三个折射率,黄玉、金绿宝石、橄榄石;2.宝石的力学性质:1〕宝石的硬度难度在宝石中的作用:硬度对宝石加工的影响;硬度对宝石鉴定的作用2〕宝石的节理和断口解理在宝石中的作用*鉴定: 同种宝石晶体的解理特征〔解理组数、方向、完善程度、解理角〕总是相同。
断口的形态特征可以作为鉴定宝石的辅助依据。
通过对断口的观察,可以了解玉石质地的细腻程度。
质地细腻者,断口平坦或近似贝壳状;质地粗糙者,断口参差粒状。
*加工: 具极完全和完全解理的宝石材料难于加工,因容易碎裂、沿解理面方向难抛光。
可利用解理方向分割宝石。
*保养:解理发育的宝石对宝石的耐用性有一定影响,受力后容易破碎。
3〕宝石的韧性和脆性* 韧性由强→弱:黑金刚石→软玉→硬玉→刚玉→金刚石→水晶→海蓝宝石→橄榄石→祖母绿→黄玉→月光石→金绿宝石→萤石* 锆石有纸蚀效应:锆石极易脆,刻面棱边易被损坏,甚至因为与包裹纸的摩擦碰撞而损伤,称为纸蚀效应,因此要用软纸包裹。
* 韧、脆性对宝石加工及使用的影响:韧性大的宝石一般加工难度较大,主要是不易抛光,脆性大的宝石一般也不好加工,因容易破碎,对于韧性低或脆性大的宝石在加工和使用过程中要注意维护,以免受外力影响而破碎。
4〕宝石的比重〔相对密度〕一项稳定的物理常数,测定方法为静水称重法和重液法。
3.宝石的光学特征1〕颜色*可见光400-700nm,对应颜色从紫色—红色。
波长越短,能量越大。
*颜色的三要素:色调〔主波长表示〕;饱和度〔颜色的纯度或白光的混入程度〕;亮度〔色彩的明亮程度或色光的光强大小〕*宝石的致色机理:·过渡金属离子的内部电子跃迁致色。
从高能级回到低能级释放能量的两种方式:电子振动—热量;发光—荧光。
铬致色;变色效应:日光下,宝石呈现绿色,钨丝灯下宝石呈现红色。
·电荷转移——离子间电荷转移:在晶体结构中,相邻离子间在外来能量〔光能〕作用下,可使电子从一个原子的轨道跃迁到另一个原子轨道上去。
例如蓝宝石的致色:Fe2+和TI4+之间的电荷转移,吸收红、黄光,呈蓝色。
——氧离子向金属离子的电荷转移——没有金属离子的电荷转移:例如有机大分子组成的有机材料,由分子轨道之间的电荷转移致色,如黄色琥珀和红色珊瑚等。
·色心:可以吸收光波的晶体结构缺陷。
包括【空位色心】〔原子离开原来的位置导致晶体存在空位〕;【空穴色心】〔电子从原轨道移走形成空穴〕,例如烟晶的致色原因;【电子色心】〔晶体结构中的离子缺位之后被电子占据填充〕,例如紫色萤石,由于F-缺位而为电子占据,该色心吸收黄绿光波,使萤石呈紫色;【振动色心】例如黄色钻石,N元素主要以三个N原子的聚合体围绕一个空位形式存在,色心+分子振动,在蓝色部分形成一个吸收带,吸收带产生黄色,以及【其他致色缺陷】。
·带隙理论:???·物理光学致色:由于宝石内部的结构、构造、裂隙、包裹体等因素,对光发生物理光学作用而使宝石呈色。
包括色散,干预作用,衍射作用,散射作用,有色包体致色。
——干预作用致色:例如拉长石的薄膜干预,珍珠的珍珠层和有机质层两种折射率不同的物质也会使光相互干预产生晕彩。
——衍射作用致色:主要见于欧珀——散射作用致色:入射光光线与这些不符合衍射条件的物质界面相互作用,造成光在不同方向上的反射而呈现颜色。
例:月光石、普通蛋白石、乳石英等。
有色包裹体致色:宝石材料中含有有色包体杂质,因它们的体色影响,使宝石呈现出相应的颜色。
例如,石英中可含蓝线石包体而呈蓝色、日光石因含红色赤铁而呈红色等。
2〕透明度〔透射〕*有关因素:①宝石晶体的透明度与其化学成分和结构有关〔如果内部存在有较多自由电子,电子跃迁会吸收大量光波,透过光少,故透明度低或不透明;反之亦然〕②玉石的透明度与组成矿物的透明度和集合体方式有关。
〔玉石一般透明度低或不透明〕③与宝石中的杂质、包裹体、裂隙,以及外表是否光滑等因素有关。
*透明度分级:透明:隔着宝石能清晰透视另一侧物体。
优质钻石,水晶半透明:隔着宝石可透射另一侧物体,但不清晰。
电气石,月光石亚透明:较差地透过部分可见光,隔着宝石不能透视另一侧的物体。
优质翡翠,软玉,岫玉,玉髓半亚透明:透过很少可见光或光线只能透过宝石薄片。
玛瑙,黑曜岩,天河石不透明:磨成薄片也不透明。
青金石,孔雀石3〕光泽〔反射〕*指宝石外表对可见光的反射能力。
宝石光泽的强弱取决于宝石的折射率〔N〕、吸收系数〔K〕、反射率〔R〕。
*根据折射率从大到小可将光泽划分为:金属光泽-半金属光泽-金刚光泽-半金刚光泽-强玻璃光泽-玻璃光泽-半玻璃光泽。
*宝石的特殊光泽:油脂光泽,丝绢光泽,珍珠光泽,蜡状光泽,树脂光泽4〕折射率与双折射率*折射率是一种稳定的光常数,是鉴定宝石的重要依据。
*均质体〔等轴晶系&非晶质〕只有一个折射率,单折射;非均质体有多个折射率,双折射〔光被分解成两束偏振光〕;*双折射率〔DR〕也是鉴定宝石的光学数据,双折射率高的宝石会显现明显的双影现象,如冰洲石,金红石,锆石,合成碳硅石5〕色散、多色性*影响色散〔火彩〕的因素:宝石本生必须具备足够大的色散值〔即双折率〕;宝石刻面的切磨比例和角度*非均质宝石对光波吸收差异,可具有多色性:二色性:四方、三方、六方晶系宝石;〔红宝石,祖母绿,电气石〕三色性:斜方、单斜、三斜晶系宝石。
〔金绿宝石,红柱石〕6〕宝石的吸收光谱7〕宝石的发光性*是指指宝石在外加能量〔可见光、紫外线〕的激发作用下,能发出可见光的性质。
包括荧光和磷光。
*发光性影响因素:与宝石本身的化学成分有关;与外来杂质、幅照环境条件等因素有关。
8〕宝石的特殊光学效应:猫眼效应*定义:指某些宝石加工成弧面型后,在其弧形外表可以呈现出一条明亮的光带,并且对着光带转动宝石时,光带也随之平行移动的光学现象。
*原理:宝石内部具有平行的纤维构造或含有平行密集的针状、纤维状矿物包体或管状气-液包体等;宝石切磨抛光成弧面型时,在光线照射下,弧面迎光部位的各个纤维或针、管状包体的反光点连在一起,就构成一条明亮光带;当转动宝石时,光带随着迎光部位的改变而移动。
*以金绿宝石的猫眼效应最好星光效应*定义:某些宝石当加工成弧面型后,在其弧形外表可以呈现出多条相互交叉的光带,构成四射、六射或十二射的放射状星光图案的光学现象。
*原理:–宝石中含有沿着二个、三个或六个几何方向排列的针状矿物包体、或管状气-液包体,当平行这些包体的交织展布面〔⊥C轴〕切磨原料加工成弧面型,各方向包体对光反射产生的光带相互交叉,就构成星状图案。
*最漂亮的是星光红宝石、星光蓝宝石。
变彩效应*变彩:主要指欧泊〔贵蛋白石〕所特有的晕彩。
*特点:在同一宝石外表呈现出多种光谱色,呈不规则的各种彩片分布,色彩随着转动宝石而变幻。
变色效应*定义:指某些宝石,能在日光和灯光照射下呈现不同的颜色的光学现象。
*变色现象最早发现于含铬的金绿宝石〔变石〕,含微量Cr3+,它在日光下呈绿-蓝绿色,在灯光下呈红-紫红色。