国内揄拍国内精品人妻浪潮AV_亚洲爆乳精品无码一区二区_熟妇人妻无码中文字幕老熟妇_久久国产成人午夜av影院_99久久免费精品高清特色大片_色老太婆bbw_久久久中文久久久无码_中文字幕无码色综合网_中文字幕人妻无码系列第三区_中文字幕乱码人妻波多野结衣

歡迎掃碼關(guān)注
簡體 繁體 本站支持IPV6
當前位置:首頁 - 地質(zhì)文化 - 地學科普

絢麗寶石的顏色從何而來?

來源:實驗中心 | 作者:馮娟 艾昊 李華 馬怡飛 薛智鳳 | 時間:2023-12-25 | 閱讀量:
字號:

  世界的美在于它的色彩繽紛,大自然神奇的造物能力讓美麗的顏色環(huán)繞在我們的身邊,彩色寶石更是大自然賦予我們的天然“調(diào)色盤”。我們所看到的寶石都是經(jīng)過幾千年的錘煉,無數(shù)次的蛻變,成就了今天的光華……那么寶石顏色形成的原因是什么呢?今天我們就來揭開絢麗寶石顏色背后的秘密,其實寶石顏色的來源可以分為三個方面:自色、假色、他色。

  自色
  “自色”顧名思義就是“自己的顏色”,如果致色元素是寶石材料中原子結(jié)構(gòu)的重要組分,那么這樣的寶石材料就被稱為“自色寶石”。例如橄欖石,它的化學成分為(Mg, Fe)2SiO4,鐵元素作為橄欖石的主要化學成分,是使橄欖石呈現(xiàn)綠色的主要原因;朱砂、孔雀石等即為HgS、Cu(Ⅱ)等主要化學組成成分所產(chǎn)的自色。
  自色又可分為離子內(nèi)部的電子躍遷和晶格結(jié)構(gòu)缺陷致色等原因。離子內(nèi)部的電子躍遷是指當?shù)V物內(nèi)部含有過渡性離子時,通過吸收特定能級的光,獲得能量,然后就會呈現(xiàn)出這種顏色的補色,最終導致寶石呈現(xiàn)出不同顏色。例如:藍寶石中鐵離子和鈦離子之間存在電荷轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生藍色。
  晶格結(jié)構(gòu)缺陷致色是指寶石生長過程中晶格中的某些位置離子缺失或者不規(guī)則排列能產(chǎn)生顏色。這些晶體結(jié)構(gòu)中吸收光的缺陷部位稱為色心,色心也可以由輻照導致,既可以是天然的也可以是人為的。例如螢石本來沒有顏色,如果丟失了一個氟離子,為了保持晶體結(jié)構(gòu)的電中性,丟失氟離子的空隙位置會捕獲一個電子,從而導致螢石常見的紫色。
  他色
  化學元素是大部分寶石體色的形成原因,如果致色元素并非主要組分,而僅作為雜質(zhì)形式存在,那么這樣的寶石稱為“他色寶石”。他色寶石在純凈時是無色的,當其他致色的微量元素混入時,就可以產(chǎn)生不同的顏色。例如:紅寶石、藍寶石等主要成分是三氧化二鋁(Al2O3),本身屬于剛玉,純凈時為無色透明,因為摻雜離子而產(chǎn)生的他色。紅寶石因其成分中含鉻而呈紅到粉紅色,所以紅寶石紅色來自鉻(Cr),主要為Cr2O3,含量一般0.1%~3%,最高者達4%,含量越高顏色越鮮艷。而藍寶石的藍則是由于其中混有少量鈦和鐵雜質(zhì)所致。
  假色
  部分寶石的顏色成因與光學效應有關(guān),并非寶石固有的顏色。其中常見的有光的反射、折射、衍射和散射等。較為典型的假色寶石為歐泊,在一塊歐泊上幾乎可以看到光譜色中所有的顏色,其顏色的產(chǎn)生是由于組成歐泊的SiO2小球在三維空間呈立體分布,形成立體光柵,光對其作用產(chǎn)生變彩,從而呈現(xiàn)出豐富的色彩。例如:亞歷山大石中,鉻離子周圍的氧原子數(shù)量與紅寶石及祖母綠中的鉻離子周圍的氧原子數(shù)量相同,但是它在日光下呈綠色,而在燈光下呈紅色。
  當然,寶石之所以能產(chǎn)生顏色,很多時候并非單純由于寶石的化學組分、晶體結(jié)構(gòu)和物理光學某一個原因單獨作用形成,實際顏色的成因可能是這些因素相互制約、互相影響。近代科學寶石學認為,寶石的顏色不僅僅取決于其化學組成,更重要的是取決于其內(nèi)部結(jié)構(gòu),從分子離子等角度,提出了晶體場理論、分子軌道理論和能帶理論等來解釋顏色成因的本質(zhì)。隨著科學的不斷發(fā)展和更精密儀器的出現(xiàn),越來越多的理論被提出,顏色成因的謎團也將會被更深層次地解開。

下一篇: 世界上最輕的金屬——鋰 【2023-12-04】