科普｜宝石中的光学效应之火彩与变彩

火彩：最耀眼的光芒

火彩：最耀眼的光芒

业内人士在评价某些宝石的好坏时，常用到一个字“火”，如果这种宝石很耀眼，就表明“火好”，但是这里所说的“火”可不是点燃的火焰，也不是矿物学中的“光泽”，而是光线的变化造成的特殊效果。

比如钻石，它具有很强的色散能力，也就是说，当一束白光中射入刻面宝石以后，经反射或透射出宝石时，因白光中不同颜色的光具有不同的波长，会具有不同的折射率，从而使白光分解，呈现出一系带颜色的色谱，这种现象叫做色散效应，而且某些切工较好的钻石在转动时，观测者、光源和宝石三者之间的相对位置发生了变动，这种奇特的光芒还会闪烁不定，这种现象叫做宝石的闪烁效应。

当色散效应和闪光效应同时表现出来的时候，就成为“火彩”，即反射出五光十色、光怪陆离的彩光。火彩越强烈，意味着宝石的色彩越艳丽、迷人，这不仅要求宝石材料必须有足够高的“色散”值，更要有合适的切割和设计，宝石的切割面的多少、面与面之间的角度都必须遵循该宝石的光学性质，只有这样才能充分展现其内部的火彩。

变彩：游移的彩虹

变彩：游移的彩虹

我国历史上最著名的美玉“和氏璧”，史书上称其为“侧而视之色碧，正而视之色白”。意思是说，如果从不同的角度看它，会看到不同的颜色。遗憾的是，和氏璧后来下落不明，我们只能根据古人的描述来推测它的成分。有学者认为和氏璧应该是月长石，还有人认为它是欧泊。

月长石，也称月光石，其中含有钙、钠、铝、硅等元素，当我们从不同的角度观察它时，可以白色至淡蓝色的变化，犹如朦胧的月光一般，故而得名。之所以出现这种现象，是由于月光石中含有钙长石和钠长石两种长石，在钙长石的晶格中，钠长石分子作为细微的包裹体而定向排列，引起光线散射和干涉现象，从而导致颜色的变化。

欧泊，主要成分是含水的二氧化硅。又称“蛋白石”，当观察欧泊时，会发现欧泊可以在淡蓝色、深蓝色、浓绿色、浓紫色等多种颜色之间来回变换，欧泊也是宝石家族中名副其实的“色彩之王”。由于欧泊中的二氧化硅就像是紧密堆积在一起的小球一样，在三维空间中规则排列，形成了一个天然的三维光栅，当受到白色光线照射时，随着入射角度的变化，光波遇到障碍物时偏离原来的直线传播，不同波长的单色光就会不断发生衍射，于是，我们看到了五颜六色的彩光。

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