蓝、绿色宝石变色机理的谱学解析
2018-08-17余炼钢
超硬材料工程 2018年3期
余炼钢
(德宏师范高等专科学校,云南 德宏 678400)
宝石的变色效应是由光源光谱能量分布、宝石材料对光的选择性吸收以及人视觉系统对颜色的感应共同作用而产生的。许多天然或人工绿色或蓝色宝石呈现变色效应,即在黄、白两种光源照射下分别呈现红、绿(或蓝绿)两种主色调,除变石外,已知蓝宝石、石榴石、碧玺等也都有变色品种,这些宝石也因变色效应而显得瑰丽而珍稀,颇受消费者的喜爱。此外,在宝石鉴定中,查尔斯滤色镜也常用于观察宝石是否变红(常选用光纤灯、白炽灯等黄光源照射),以快速区分某些外观相似的绿色或蓝色宝石种,如区分天然蓝色尖晶石与合成钴尖晶石,天然绿色翡翠和染色翡翠等。可见变色效应不仅提升宝石的美学及经济价值,而且也是宝石学的重要研究课题之一。
一些学者从化学组分、光谱特征等方面对宝石的颜色、变色效应作了大量探究[1-6],主要包括:以晶体场或配位场理论解释某些宝石变色效应的成因,某些过渡金属离子的致色机制,特定致色元素对变色效应的贡献,以及从光源和宝石偏振吸收特性论述变色和多色性现象,等等。但对于某些相似的绿色或蓝色宝石具不同变色效应的现象尚未见系统研究。
基于前人的研究,笔者以天然及合成蓝、绿色宝石为对象,从宝石对光的选择性吸收、宝石中致色离子的作用等方面探究其变色机制,包括不同宝石种在黄、白两种光源下的变色效应及在滤色镜下反应两方面的成因机理及差异分析,以期从光谱学角度合理解释蓝、绿色宝石的变色效应(含滤色镜下变色反应)的差异性。……
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