宝石的特殊光学效应
【了解】宝石的特殊光学效应-猫眼效应
宝石的特殊光学效应——猫眼效应某些转动弧面型宝石表现出从一端到另一端的明亮光带，当转动宝玉石或移动光源时，光带会作平行移动，并且光带会发生粗细变化。
这种现象颇似猫的眼晴，故称猫眼效应。
一、猫眼效应产生的条件：1、宝石内部存在大量细小、密集密集、平行排列的纤维状或针状气、液、固相内含物，或晶体在生长过程中留下的空管状负晶，或晶体的一些片理，解理（及愈合的征理，解理）；2、琢磨时，宝石的底面短轴必须平行或垂直于内含物的延伸方向；3、宝石必须琢磨成弧面型。
具有猫眼效应的宝石、往往具有丝绢光泽。
二、猫眼产生的机理：将弧面型宝石中的一丝纤维看作是一根弯贡成弧形的玻璃纤维，当光线照射到这根弧形纤维时，产生一个亮点，十根弧形纤维产生连成一条直线的十个亮点，无数多的密集排列弧形纤维产生连成一条直线的无数多个亮点，这就是亮点带，就是猫眼效应。
三、弧面型宝石的高度与亮线宽度的关系。
一般说来，弧面型宝石的高度愈高，亮线愈细窄而且愈明亮，高度愈低，亮线愈宽粗而且暗谈。
当弧面型宝石的高度内反射线的焦点一致时，亮线最细最亮。
四、亮线的摆动与“眼线”的开合具有猫眼效应的宝石，随着光源的左右移动，“眼线”（即亮线）也作相应的移动，且逆光源方向移动。
当由两个光源照谢宝石时，将形成两条平行的眼线，当这两个源作交叉摆动时，眼线会产生“开、合”的现象。
五、眼线不正的原因弧面型宝石的底面轴线与平行的疑难维状包体群不平行，导致眼线位置不居中。
六、猫眼命名规则能产生猫眼效应的宝石有20多种，但宝石界传统地只将金绿宝石猫眼称之为猫眼（或猫眼石）其他宝石凡具猫眼效应的，均需在“猫眼”一词之前冠以宝石的名称，如石英猫眼、碧玺猫眼、海蓝宝石猫眼、孔雀石猫眼、玛瑙（玉髓）猫眼、磷灰石猫眼，透辉石猫眼等等。
七、猫眼的品质要求1、眼线要求：要求正（居中）、直、细、活、亮。
2、颜色：从最好到较差依次为密黄、黄绿、褐绿、黄褐、褐色。
以蜂密状的密黄色为上品当用聚光手电照射猫眼的右侧时，右侧呈密黄色，左侧呈乳白色；当照射其左侧时，则左侧呈密黄色，而右侧呈乳白色。
宝石学基础：宝石矿物的物理性质(光学性质).
宝石学基础：宝石矿物的物理性质（光学性质）光学性质光和宝石（自然光和偏振光）自然光经宝石（特别是各向异性宝石）反射、折射、双折射或选择性吸收等作用后，可转变成只在一个固定方向内振动的光波，这种光称为偏振光。
偏振光是在单一平面内并只在与传播方向垂直的一个方向上振动的光。
1、光的反射是指落到宝石表面的一部分光由表面折回的现象。
由光的反射而提供的一系列重要的光学效应：光泽：金刚光泽、亚金刚光泽、玻璃光泽、树脂光泽、丝绢光泽、金属光泽宝石的光泽也称反射率，可通过反射率仪来测试。
特殊光学效应：光彩、猫眼效应、星光效应、晕彩。
亮度：是指光从宝石亭部小面反射而导致冠部呈现的明亮和度，取决于宝石的透明度和琢磨比例。
2、光的折射折射：是指光穿过两个不同光密度的介质时（入射线与分界呈900除外），其传播方向发生变化的现象。
全内反射；以临界角（折射角等于900时）为基准，所有小于临界角的角度与分界面相遇的入射光，将离开光密度较大的物质而进入光疏介质中。
所有大于临界角的入射光与分界面相遇时，将发生全内反射（遵守反射定律）并留在光密度较大的物质中。
3、宝石的颜色颜色不是物质固有的特征，它只是光作用于人的眼睛而在人的头脑中产生的一种感觉。
这是颜色的本质。
颜色形成的条件：白光源、改变光的物质（致色元素）、接受残余光的人眼和解释它的人脑。
宝石颜色引起的因素：化学元素（自色元素、他色元素），铬元素致色的重要性。
（红宝石、祖母绿、变石），电荷转移（堇青石），晶体结构缺陷造成电子转移（电子色心和空穴色心，如萤石）主要致色元素（Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu），放射性元素如U、Th。
色散；如钻石干涉与衍射；如欧泊的晕彩。
月长石的光彩。
多色性：一轴晶宝石具二色性，二轴晶宝石具三色性。
4、宝石的透明度透明度就是指宝石矿物透过可见光的能力，主要与宝石矿物对光的吸收的强弱有关。
透明：宝石矿物碎片厚为0.01cm时能透光.半透明：宝石矿物碎片厚为0.01—0.001 cm之间时能透光。
宝石的特殊光学效应
宝石的特殊光学效应整理/刘富康一些宝石由于特殊的结构或者包裹体，产生 十分迷人的光学效果，被称为特殊光学效应。
这 些光学效应的存在不仅增加了宝石的美观性以及 价值，还可以在鉴定宝石过程中，缩小判定宝石 品种可能的范围。
(1)猫眼效应猫眼效应是指在平行光照射下，以弧面形切割的珠宝玉石表面呈现一条明亮光带，并且随着 宝石或光线的转动而转动的现象。
这条光带像描 的眼睛一样，所以称为猫眼。
这种现象是由于宝 石内含有一组定向排列的针状、柱状或纤维状包 裹体，排列方向平行于底面。
若切割时宝石的底 面不与包裹体平行，那么眼线就会发生偏离。
常见的可以产生猫眼效应的宝石有：红宝石、蓝宝石、祖母绿、金绿宝石、海蓝宝石、月光石、碧玺、透辉石、磷灰石等。
注意：当“猫眼”作为一种宝石名称出现时，仅指“具有猫眼效应的金绿宝石”，其它具有猫眼 效应的宝石在命名时，必须在“猫眼”二字之前 加上宝石名称，例如“红宝石猫眼”、“合成蓝宝 石猫眼”。
星光红宝石——六射星光(刘富康摄于中国地质博物涫)(2)星光效应星光效应是指在平行光照射下，以弧面形切 割的珠宝玉石表面呈现两条或两条以上的交叉亮 线，并且亮线随宝石或光源的移动而移动的现象。
星光效应的形成原理与猫眼效应相似，但是星光 效应是因为宝石内部含有两组或两组以上定向排 列的针状、柱状或纤维状包裹体。
根据星线的数量, 又可以分为四射星光、六射星光和十二射星光。
常见的可以产生星光效应的宝石有：红宝石、蓝宝石、石榴石、尖晶石、水晶、透辉石等。
在 给这些宝石命名时，需在宝石名称之前加上“星光”二字，例如“星光红宝石”。
闲趣(3)变色效应变色效应是指在不同光源下，宝石会呈现不 同颜色的现象。
例如变石，它在白炽灯下呈紫红色，在日光下呈现绿色，因此它拥有“白天的祖母绿，夜晚的红宝石”之称。
常见的具有变色效应的宝石有：变石、蓝宝 石、石榴石、碧玺等。
在给这些宝石命名时，需 在宝石名称之前加上“变色”二字，例如“变色 蓝宝石”。
【维纳斯立方钻探索集】金绿宝石的特殊光学效应
【维纳斯立方钻探索集】金绿宝石的特殊光学效应
在庞大的宝石家族中，金绿宝石是非常神奇的一个种类，它凭借着稀有的产量和美丽的猫眼效应、变色效应这两大光学效应跻身为世界五大宝石之一。
但是自然界中拥有猫眼效应和变色效应的宝石还有很多，虽然它们都不如金绿宝石珍贵，但是也有着自身独特的地方。
下面就为大家介绍几种同样拥有这些特殊光学效应的宝石。
先来说说猫眼效应，最常见的是石英猫眼，可以将它们看做是具有猫眼效应的水晶，它的硬度和密度都比金绿宝石要小。
此外还有常见的木变石，它又被称为虎睛石，相比金绿宝石猫眼，它的眼线比较模糊，宝石的质地和透明度也不高。
最
后还有人造猫眼，这种人造品的眼线十分呆板，美感不足。
再来看看变色效应，具有变色效应的金绿宝石又叫变石，可具备变色效应且与变石相似的常见宝石有尖晶石、石榴石和蓝宝石。
尖晶石和石榴石与变石的区别是前者无偏光性及多色性，而变石除在不同灯光下有颜色变化外，在同一光源下，宝石的不同方向也可呈现不同的颜色。
变石与变色蓝宝石的明显区别是两者的折射率明显不同且变色效果也不同。
金绿宝石的鉴定
与猫眼相似的宝石有石英猫眼、阳起石猫眼、 磷灰石猫眼、透辉石猫眼、海蓝宝石猫眼、方 柱石猫眼、碧玺猫眼、长石猫眼、玻璃猫眼等。
三、与变石相似的宝石品种
与变石相似的宝石有：变色石榴石、变色尖晶 石、变色蓝宝石、变色萤石、红柱石、变色蓝 晶石、合成变色蓝宝石等。
第四节 合成金绿宝石及其鉴别
合成金绿宝石的主要方法有：助熔剂法、晶
3、变石的质量评价
第六节 金绿宝石的产状、产地简介
金绿宝石主要产在老变质岩地区的花岗岩、 蚀变细晶岩中，以及超基性岩的蚀变岩—云 母岩中。 真正具有工业意义的金绿宝石矿大多产于砂 矿中。 金绿宝石的主要产地有原苏联的乌拉尔地区、 斯里兰卡、巴西、缅甸、津巴布韦等。 除斯里兰卡外，目前主要的金绿宝石产地在 巴西，包括各色调的金绿宝石、猫眼、变石 等。
4、变石猫眼
5、星光金绿宝石
指具有星光效应的金绿宝石，通常为四射星光。是 由一组丝状金红石包体和一组与其垂直的气液管状 包体引起的。
第三节
金绿宝石与相似宝石及 其仿制品的鉴别
一、与金绿宝石相似的宝石品种
与金绿宝石相似的宝石有：各种颜色的蓝宝石、 钙铝榴石、尖晶石、橄榄石等。
二、与猫眼相似的宝石品种
金绿宝石族宝石
(金绿宝石、猫眼、变石、变石猫眼）
江门职业技术学院
在亚洲，猫眼常被当作好运气的象征， 深受人们的青睐。人们相信它会保护主 人的健康，免于贫困。斯里兰卡人认为 猫眼具有预兆妖邪的魔力。 金绿宝石的英文名称为Chrysoberyl，源 于希腊语的Chrysos（金）和Beryuos （绿宝石），意思是“金色绿宝石”。
宝石的各种效应
宝石的各种效应璀璨的宝石绚丽多彩，是通过宝石的颜色、光泽、透明度、折光和琢型等衬托出来。
由于宝石结晶时其内部常含有包裹体、双晶纹、晶格结构缺陷等，造成光的干涉、衍射、散射等现象，在光照下会出现一些特殊的光学效应，使宝石更美，同时也提高了宝石的价值。
常见的特殊光学效应有星光效应、猫眼效应、变色效应、月光效应、游彩效应、金星效应、发光效应等。
(1)星光效应又称星彩效应或星状图形效应。
弧形凸面宝石在光的照射下，宝石表面呈现交会的四射、六射和最多十二射星状光芒的光学现象，似夜空中的星光。
(2)猫眼效应弧面宝石在光线照射下，宝石表面呈现的明亮的光带，转动宝石时，光带移动，似猫眼细长的眸子，称猫眼效应或游彩效应。
(3)变色效应宝石在日光或灯光（富于红光的灯光）等不同光源下，呈现不同的颜色，称为宝石的的变色或变彩效应。
(4)游彩效应游彩效应又称游色效应。
即在白光照射下，同一宝石戒怖上同时显示出多色变换闪光的一种现象。
当转动宝石或光源时，可见宝石色彩不断游动变换，闪闪迷人，出现红、橙、黄、绿等的多种色谱。
(5)月光效应月光石是具格子状双晶的微斜长石，两组相互近似垂直的双晶纹，对入射光散射，密集的散射光线集中在一起，呈朦胧的晕色，如同月光，所以称为月光效应。
具月光效应的微斜长石称为月光石。
(6)金星效应透明、半透明的宝石，当内部含有许多不透明的微小固体包体时，在光照射下，经反射而闪闪发光，这种现象称金星效应，又称砂金效应，如金星石英等。
(7)发光效应有荧光或磷光现象的宝石称为发光宝石，其中磷光强的宝石，俗有“夜明珠”之称。
如红宝石的红色荧光，白钨矿的蓝色荧光，金刚石的蓝色磷光等。
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宝石猫眼效应原理
宝石猫眼效应原理宝石猫眼效应是一种宝石的特殊光学现象，也被称为“猫眼效应”或“猫眼石效应”。
它是一种光学效应，使得宝石表面出现一条明亮的光线，就像一只猫的眼睛一样。
这种效应给宝石带来了独特的美感和价值。
宝石猫眼效应的原理是基于宝石内部的微小纤维或管道结构。
这些微小的结构会使得光线在宝石内部发生反射和折射，最终形成一条明亮的光线。
这条光线通常呈现为垂直于宝石表面的一条亮线，就像一只猫的眼睛在闪闪发光。
宝石猫眼效应最常见的宝石是猫眼石，也叫做“宝石猫眼”。
猫眼石是一种含有微小纤维结构的宝石，这些纤维会使得光线在宝石内部发生反射和折射，形成明亮的光线。
这条光线通常呈现为垂直于宝石表面的一条亮线，就像一只猫的眼睛在闪闪发光。
除了猫眼石，其他一些宝石也可以出现类似的效应。
例如，某些蓝宝石和祖母绿也可以呈现出猫眼效应。
这些宝石内部的微小管道或纤维结构会使得光线发生反射和折射，形成明亮的光线。
宝石猫眼效应的强度和明亮度取决于宝石内部结构的特性以及光线的入射角度。
当光线以特定角度入射到宝石表面时，才会形成明亮的猫眼效应。
这也是为什么只有在特定角度观察宝石时才能看到明亮的光线。
人们通常会将宝石猫眼效应与星光效应进行比较。
星光效应是指在宝石表面出现多条明亮的光线，形成星星点点的效果。
与星光效应不同，宝石猫眼效应只会形成一条明亮的光线，就像一只猫的眼睛在闪闪发光。
宝石猫眼效应给人一种神秘而迷人的感觉。
人们常常将其与幸运和吉祥联系在一起。
因此，宝石猫眼通常被用来制作各种珠宝首饰，如戒指、项链和手链等。
这些珠宝首饰不仅具有美丽的外观，还寓意着好运和幸福。
总之，宝石猫眼效应是一种宝石的特殊光学现象，通过微小纤维或管道结构使得光线在宝石内部发生反射和折射，形成明亮的光线。
这种效应给宝石带来了独特的美感和价值。
无论是作为珠宝首饰还是收藏品，宝石猫眼都是一种非常受欢迎和珍贵的宝石。
宝石的物理性质：光学性质.
宝石的物理性质：光学性质光学性质概述宝石矿物的光学性质在宝石鉴定、评价以及设计加工中均具有极其重要的意义。
首先，宝石的颜色、光泽以及所具有的一些特殊的光学效应都是光与宝石相关作用的结果，因此，光与宝石间相互作用产生的效应是评价宝石价值高低最重要的依据；第二，对宝石（特别是成品）的鉴定，一般要求无损伤鉴定，所依据的主要是宝石的光学性质，如折射率、双折射率等，因此，光学性质对宝石鉴定至关重要；第三，为了最大限度地体现宝石的美，必须将宝石所能产生的最吸引人的效果显示出来，为此，加工中必须充分了解宝石的光学性质。
因此，光学性质对于宝石的重要性体现在评价、鉴定与加工等方面（见图1-5-1）。
图1-5-1 光与宝石的关系示意图光的本质光的本质很早就引起人们的注意。
但直到近代，人们才认识到光是一种电磁波，它既具有波动性又有粒动性。
波动性说明光是按波的形式以30万km/s的速度在真空中传播；电磁波的振动方向垂直于传播方向，即光波是横波，并可用波长、波幅来表示（见图1-5-2）。
其图1-5-2 光的波动特性示意图中波长表示电磁波的能量大小，波幅表示电磁波的强度。
整个电磁波是一个广阔的领域，它包括了波长极长的无线电波（波长1000-2000m之间），到极短的宇宙射线（波长小于10-4nm）。
电磁波从无线电波到红外线、可见光、紫外线、X-射线、r•射线，最后到宇宙射线，依次按波长顺序排列，组成一个完整的电磁波谱。
由电磁波谱可知，可见光只是整个电磁波谱中极窄的小段，其波长约为780nm-380nm。
这小段电磁波能引起人的视觉反映，即能为人眼所看见，故称可见光。
不同波长的可见光可呈现不同颜色。
当波长由大到小，相应的颜色由红（780-630nm）、橙（630-590nm）、黄（590-550nm）、绿（550-490nm）、蓝（490-440nm）、紫（440-380nm）。
普朗克和爱因斯坦经研究证明，光不但具有波动性，而且具有粒动性。
宝玉石鉴赏之宝玉石物理性质的基础知识 (1)
宝石的物理性质一、光泽1.光泽的定义和影响因素（1）定义是指宝石表面和表层对光的反射能力，取决于宝石的折射率大小、表面的抛光程度和表层结构。
（2）折射率因素对结构均匀的表面，折射率越大反射能力越强，光泽越亮。
在抛光良好的前提下，以折射率的大小把光泽分成四级，如表1所列：表1 宝石光泽的等级划分折射率光泽宝石矿物折射率>3 金属光泽铂、金、银、铜折射率2.6—3 半金属光泽乌刚石（针铁矿）、闪锌矿折射率1.9--2.6 金刚光泽金刚石、锆石（亚金刚光泽）折射率1.3--1.9 玻璃光泽绝大多数宝石属于此类光泽（3）表层结构因素如果宝石的表层具有不均匀的结构，如起伏不平、密集的平行包体、薄层状等，都会对光泽产生影响，形成特殊的反光现象，如油脂光泽、珍珠光泽、丝绢光泽等，这些现象也称为变异光泽。
2.光泽的类型（1）金属光泽由铂、金、银、铜等金属以及黄铁矿等金属矿物的抛光表面所显示的非常强而明亮的光泽。
（2）半金属光泽呈弱的金属状的光泽。
有些宝石品种，如辰砂、乌刚石和黑色闪锌矿具有半金属光泽。
（3）金刚光泽光在宝石表面反射出较强的光亮，如钻石所显示的明亮光泽。
（4）亚金刚光泽锆石和翠榴石等高折射率宝石所显示的明亮光泽。
（5）玻璃光泽大多数宝石的表面反射出的光泽都在此范围内。
根据折射率的大小和宝石抛光面上反射光的明亮程度，划分为强玻璃光泽和玻璃光泽。
例如石榴子石族、刚玉族和金绿宝石等为强玻璃光泽；祖母绿、碧玺、水晶和橄榄石等折射率较低的宝石为玻璃光泽。
（6）油脂光泽在一些颜色较浅，具玻璃或金刚光泽的宝石的不平坦表面上所见到的类似油脂表面的反光。
如钻石的原石表面具油脂状的光泽。
（7）蜡状光泽在一些半透明或不透明、低硬度的隐晶质或非晶质块状集合体表面所呈现的一种类似于石蜡表面的反光，如块状叶蜡石、绿松石。
（8）珍珠光泽珍珠具有的平行薄层结构导致从表面和近表面的晶质层反射光发生干涉作用，造成辉光，称为珍珠光泽。
特殊光学效应
一、猫眼效应1、定义指某些宝石加工成弧面型后，其弧形表面可呈现出一条明亮的光带，对着光线转动宝石时，光带也随之平行移动的光学现象。
2、成因①机理猫眼效应是由宝石及宝石内一组密集、平行定向排列的包体或定向结构，对可见光的折射和反射作用引起的。
先折射，后反射。
②宝石内部含有平行的纤维构造，或平行的密集针状、纤维状矿物包体或管状气—液包体等，将宝石切磨抛光成弧面型时，光线垂直这些平行结构或构造方向入射，弧面迎光部位的各纤维或针、管状包体的反光点连在一起，构成一条明亮光带。
当转动宝石时，亮带随迎光部位的改变而移动，亮带移动方向与宝石转动方向相反。
3、必备条件①宝石内部必须有一组密集、平行定向排列的纤维状、针管状包体，或某些特殊结构②弧面型宝石的底平面与包体所在平面平行③弧面型宝石的高度与反射光焦点平面高度相一致，使亮带平行于宝石的长轴◆考法：举例说明猫眼效应产生的原因二、星光效应1、定义指某些宝石加工成弧面型后，其弧形表面可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。
2、成因①机理同猫眼效应，是宝石及宝石内定向包体或结构，对可见光的折射和反射作用引起的。
先折射，后反射。
②宝石内部含有沿着二个、三个或六个几何方向排列的密集针状、纤维状矿物包体或管状气—液包体等，⊥C 轴（平行包体的交织展布面）把宝石切磨加工成弧面型，各方向包体对光反射产生的光带相互交叉，构成星状图案。
包体方向与它所成星线的方向相互垂直。
3、必备条件①宝石内部必须有二组或二组以上定向排列的包体或结构②弧面型宝石的底平面与包体所在平面平行③弧面型宝石的高度与反射光焦点平面高度相一致，使亮带平行于宝石的长轴三、变彩效应1、定义宝石的特殊结构对光的干涉、折射作用产生颜色，且颜色随着光源或观察角度的变化而变化的现象。
2、特点在同一宝石表面呈现出多种光谱色，呈不规则的各种彩片分布，色彩随着转动宝石而变幻。
3、成因欧泊①欧泊由非晶质SiO2球粒呈六方或立方紧密堆集而成，空隙中常有水和空气充填，SiO2 nH2O为近于等大的小球，在三维空间作规则排列，构成了一个三维衍射光栅。
宝石中的光影世界
宝石中的光影世界作者：马志飞来源：《百科知识》2015年第17期如果说，石头是上帝随手捏就的，那么，矿物晶体就是上帝用尺子丈量、精心设计出来的。
作为矿物中极少数的宝石，更是难得的精品，它们历经亿万年水与火的洗礼，以最美丽的姿态展现在人类面前。
宝石之美，不仅在于材质之美、颜色之美、工艺之美;而且有些宝石具有特殊的光学效果，称得上是美中之美。
总的说来，宝石中的光学效应主要包括火彩效应、变彩效应、猫眼效应、星光效应、荧光效应和磷光效应等。
下面，让我们一一欣赏。
火彩——最耀眼的光芒在评价某些宝石的好坏时，业内人士常用到一个字——“火”。
如果这种宝石很耀眼，就表明“火好”。
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，呈现出一系列带颜色的色谱，这种现象叫色散效应。
某些切工较好的钻石在转动时，由于观测者、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，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。
比如，钻石的折射率是2.417，色散值是0.044，科学家研究发现，翠榴石（石榴石的一种）的色散能力比钻石还强，它的折射率是1.888，色散值达到了0.057。
经过精心设计和切割之后，翠榴石可以表现比钻石更强烈的火彩，所以，它被人们称为“世界上最耀眼的宝石”。
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”。
宝石特殊光学效应总结
xx特殊光学效应总结1、猫眼效应猫眼效应由宝石所含包裹体产生，当这些针状、柱状、四丝绢状的包裹体平行排列，并且宝石切成湖面时就会产生猫眼效应。
此外，猫眼效应还与宝石的折射率有关，包裹体的折射率与宝石的折射率差值越大，则眼线越亮。
具有猫眼效应的宝石，随着宝石的摆动，“眼线”也随之摆动，并且眼线沿逆着光源得方向移动。
若包裹体不与宝石的底面平行，则眼线会发生偏离。
常见可以产生猫眼效应的xx：红宝石、蓝宝石、祖母绿、金绿宝石、变石、海蓝宝石、紫锂辉石、月光石、碧玉、碧玺、翡翠、透辉石、芙蓉石、石榴石、矽线石、方柱石、红柱石、坦桑石、石英、孔雀石、蓝晶石、欧泊、磷灰石、蓝晶石、透闪石等。
2、星光效应星光效应的产生和猫眼效应类似，也是由包裹体引起的。
以红、蓝宝石为例，是由内部的丝绢状金红石包裹体平行排列从而出现了星光效应。
如有一组包裹体，红、蓝宝石则产生6线星光；若有两组包裹体，就会产生12线星光（若为合成的红、蓝宝石，则只能产生6线星光）。
和其类似的有芙蓉石，也可以产生6线和12线星光，而石榴石却常见4线和6线星光。
透辉石也可产生星光效应，但一般可以产生星光效应的透辉石颜色很深，并且它只能产生4线星光，而且正交。
常见可以产生星光效应的xx：红、xx（6、12）、石榴石（4、6）、芙蓉石（6、12）、透辉石（4）、尖晶石（4）、xx（12）3、变色效应变色效应是指在不同光源的照射下，宝石呈现不同颜色的效应。
以变石为例，在日光的照射下呈绿色，在白炽光的照射下呈紫红色，因此有“白天的祖母绿，夜间的红宝石”之称。
其原因是：变石有二个透光区，即红色波段和绿色波段。
日光中绿光的成分偏多白炽光中则红光偏多，故它们照射到该宝石上时，分别使绿色加浓和红色加浓，而分别呈现出绿色和红色。
常见具有变色效应的xx：蓝宝石、锆石、变石、红宝石、碧玺、石榴石等。
4、月光效应月光效应也称为光彩效应，月光效应是光彩效应中的一种特殊效应。
月光效应是指在一个弧面型的宝石上，转动宝石时，可见到一种波形的银白色或淡蓝色浮光，形似柔和的月光（所看到的银白色或淡蓝色是假色）。
刚玉宝石特殊光学效应的品种划分概要
积 学 求 实 知 行 合 一
2 、变色蓝宝石 • 少数蓝宝石具有变色效应。
2018/10/7
日光下呈蓝色、灰蓝色，
灯光下呈暗红色、褐红色。 5
宝玉石鉴定与加工专业教学资源库
积 学 求 实 知 行 合 一
刚玉宝石特殊光学效应的品种划分
2018/10/7
1
宝玉石鉴定与加工专业教学资源库
刚玉宝石特殊光学效应的品种划分
积 学 求 实 知 行 合 一
1 、星光红宝石和星光蓝宝石 • 红、蓝宝石，含丰富的金红石包体。 • 在垂直于Z轴的平面内沿{1010}或{1120}出溶 三组金红石针包体，互成60°相交。 • 加工成弧面形宝石后显示六射星线。偶尔 也有双星光现象。
2018/10/7
2
宝玉石鉴定与加工专业教学资源库
积 学 求 实 知 行 合 一
2018/10/7
3
宝玉石鉴定与加工专业教学资源库
积 学 求 实 知 行 合 一
• 双星光是由两套成规律排列的包体引起， 两套星光互成 30角交叉，构成十二射星 线图案。
2018/10/7
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【精】宝石肉眼鉴定知识：基础篇-6
宝石肉眼鉴定知识：基础篇（六）十、多色性多色性与双折射密切相关，是指一些具有双折射的有色宝石，从不同方向观察，会呈现不同颜色的现象。
如果从三个方向（上下、左右、前后，更精确的描述是沿晶体的三维光轴方向）观察，呈现出两种色相或同一色相有深浅不同，称为二色性；如果从三个方向观察，呈现出三种色相或深浅不同，称为三色性。
一般具有双折射的有色宝石都具有多色性，但明显程度差别较大。
因此，对于多色性明显的宝石，多色性这一特性可以作为重要的鉴定依据之一。
例如，蓝色蓝宝石与蓝色堇青石非常相似，但两者的多色性差异明显：蓝色蓝宝石具有蓝色和蓝绿色二色性，相对于宝石本身的体色变化不大；而蓝色堇青石具有紫蓝色、蓝色和淡黄色三色性，相对于宝石本身的体色变化较大。
图在最下图1、蓝色堇青石（/zlg/ks/w66.htm）图2、红柱石（/zlg/ks/images/47-hongzhushi8.jpg）多色性一般需要用正交偏光镜（珠宝业又称为“二色镜”）观察，但多色性明显的宝石用肉眼也清晰可见（表1），如电气石、蓝宝石、堇青石、红柱石、黝帘石（坦桑石）、榍石等。
表1 肉眼可见多色性的宝石十一、特殊的光学效应宝石的特殊光学效应，常见的有变色效应、红色闪光效应、猫眼效应、星光效应和砂金效应等。
（一）变色效应变色效应是指一些含铬或钒的宝石品种，在不同光源的照射下，宝石呈现不同的颜色。
例如，含铬的金绿宝石，在日光下照射呈现绿色，在白炽灯下则呈红色，因此又称其为变石。
具有变色效应的宝石（含人造宝石）主要有：变石、变色蓝宝石、变色尖晶石、人造变色蓝宝石、人造变色钇铝榴石、人造变色立方氧化锆等。
图3、变石（含铬的金绿宝石）（/bmiddle/5209ff4444dcf4cbe6caa）（二）红色闪光效应红色闪光效应是指含铬、钒或钴的蓝色或绿色宝石，用聚光手电在暗处照射时，在蓝色或绿色的体色上，伴有红色闪光的现象。
红色闪光效应较为罕见，是鉴别某些天然宝石与合成宝石的有效途径之一。
宝石闪闪发光的原理
宝石闪闪发光的原理一、宝石基本结构与光学特征宝石主要由含有硅、钙等的复杂氧化物及硅酸盐矿物构成,具有典型的晶体结构。
宝石的光学特征主要与其晶体结构中的对称性及缺陷有关。
具有较高对称性的宝石通常无色透明。
而缺陷会影响光的吸收、透射和散射,产生颜色和光泽。
二、宝石发光的两大原因1. 荧光效应某些宝石矩阵或者缺陷能吸收短波长激发光,然后释放出长波长荧光,令宝石闪烁发光。
例如蓝宝石中的铬离子和钻石中的氮空位缺陷。
2. 衍射光光线进入宝石内部会发生衍射。
当衍射光互相干涉时,会增强特定方向的光,形成闪烁的点状光源,这种光效特别明显。
三、不同种类宝石发光机理1. 钻石主要是氮空位产生黄色荧光,发出明亮白光。
钻石的晶体结构衍射效应也增强闪烁。
2. 蓝宝石铬离子吸收黄绿光,释放出红色荧光,与蓝宝石基色混合,呈现紫红色闪光。
3. 绿宝石铁离子产生红色荧光,与绿宝石基色混合,生成特别的闪光颜色。
4. 碧玺铜离子在蓝绿光激发下发出强烈红光荧光,与石料的绿色交织,生成动人的闪光。
5. 锆石其晶体结构的衍射效应很强,在灯光下会产生明显的星芒闪烁。
6. 蛋白石含有芒硝质,可以产生白色荧光,所以蛋白石often in pale colors.四、提升宝石发光效果的方法1. 选择质地纯净,缺陷少的宝石原石。
2. 精心切割使宝石内部纤维排列整齐,增强发光。
3. 采用特殊的抛光方法,如稀油抛光,可以增强反射与衍射效果。
4. 选用合适的光源照射,让宝石发挥最佳的荧光吸收发光效果。
5. 利用科技处理如激光处理,可以增强宝石的发光效果。
六、总结宝石发光的迷人美学魅力源自其独特的内部结构,正是这些可控的缺陷与晶体排列,赋予它们璀璨的生命力,让人们为之倾倒。
希望上述内容能帮助您理解宝石发光的科学奥秘。
谢谢!。
变色效应和变彩效应名词解释
变色效应和变彩效应名词解释
变色效应是一种特殊的宝石光学效应，是由于宝石内部的致色元素对光波能量的选择性吸收达到平衡而造成的。
并不是所有的宝石都可产生变色效应，当宝石的可见光吸收谱满足以下两个条件时，宝石才可能具有变色效应。
一是宝石的可见光吸收谱中存在着两个明显相间分布的色光透过带，而其余色光均被较强吸收。
二是透射光的波长与透射强度成正比。
如变石，是典型的具有变色效应的宝石。
变石的变色效应是由于其成分中微量的Cr3+引起。
变彩效应是指当光线以不同的角度投射到衍射层上时，衍射颜色也会变化一些宝石的内部，常含有特殊的结构，能够引起光的干涉和衍射作用，而使人们能看到多彩的色斑，且会随着观看的角度不同而发生变化，称变彩效应。
典型的具有变彩效应的宝石为欧泊。
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0.044
0.018
0.020 0.028
中间是钻石， 从1点钟位置 起，依次是： 萤石、石英、 托帕石、合成 蓝宝石、合成 尖晶石、YAG、 玻璃、GGG、 锆石、CZ、铌 酸锂、钛酸锶 和合成金红石。
通常色散度在0.03以上的宝石，均有 明显的火彩效应。常见有：
锰铝榴石
锆
石
0.041
金 刚 石 0.051
宝石内平行排列的包体多 时，包体产生的反射光在 宝石表面相交点的轨迹便 形成了猫眼的眼线。
显然，宝石的弧度决定反 射光能否交于一点，以及 交汇点是否恰好在宝石表 面。
同时，由于空气的折射率值一定，因此 反射光交汇点的位置还受宝石折射率值 的影响。
换言之，宝石的加工弧度应根据其折射 率值来定，不同折射率值的宝石加工弧 度不一样。
彩也被宝石本身的颜色所掩盖了。
六、宝石 的特殊光学效应
宝石中由于光的反射、折射、漫散射、干涉、衍 射等特殊的光学现象而导致的一系列的光彩效应 称为宝石的特殊光学效应。
宝石的特殊光学效应按其成因被分为五大类： 1.宝石包体对光的折射和反射； 2.宝石结构对光的干涉和衍射； 3.宝石对光的选择性吸收； 4.宝石对光的色散效应； 5.宝石结构对光的漫反射。
1）宝石中含有大量两个或两个以上方 向平行排列的针状、纤维状包裹体，从 而产生星光效应。
2）宝石应琢磨成弧面型。
3）琢磨宝石时其底面应平行包裹体的 排列方向。
星光效应的评价原则
1.各道星线交点居中为优质品，偏者则差； 2.各道星线清晰、灵活、完整者为优质品， 若出现星线模糊、缺腿、断腿者为劣品。
第二章 宝石的物理特性
主要内容
第一节 宝石的力学特性 第二节 宝石的光学特性 第三节 宝石的其他物理性质
第一节 宝石的力学特性
一、硬度 二、解理、断口和裂开 三、韧性、脆性 四、相对密度
第二节、宝石的光学特性
一、颜色、透明度 二、折射率和双折射率 三、光泽 四、多色性 五、色散（火彩） 六、特殊光学效应
翠 榴 石
钛 酸 锶
0.027 0.039
0.044
0.057 0.190
钇铝榴石 0.028 铅玻璃
榍石
立方氧化锆 0.065 合成金红石 0.280
其中无色者火彩效应较明显。
宝石火彩产生的条件： 1）宝石本身应具有高的色散值。 萤石的色散值最小，合成金红石的色散值最
高。宝石的色散值越高，它的火彩越明显。 2）正确的切工。 经过正确的切磨，才能充分体现宝石的火彩。 3）宝石一般是无色的。 对有色宝石，即使其色散值很高，产生的火
注意：亮带方向与包裹体的方向是垂直的。
如图所示，S面为包含包裹体NM、并垂直猫眼“眼线” 的弧面形宝石的纵切面。
来自光源的光线照到宝石上时将发生以下几种情况：
S NM
1.沿O点入射的光线，不 发生折射而直接进入宝 石。
2.沿a、b两点的入射光 发生分解，部分光被折 射进入宝石，遵循光从 光疏进入光密介质时， 向靠近法线方向折射的 规律，从a、b两点进入 宝石的折射光均偏向自 己的法线方向。
五、色散
宝石的色散：宝石把白光分解成它的组成色 的现象。
当白光照射到宝石上时，由于色散的作用， 使本来无色的宝石产生五彩缤纷的颜色，这 种颜色在宝石学中称为“火彩”。
不同宝石的色散的强弱是不同的。通常以用 红光和紫光所测的折射率之差来表示，并称 之为色散值。
白光
蓝
红
白光射入钻石时， 色散作用使钻石产生火 彩
根据光照的情况分为表星光和透星光。由宝石 表面的反射光产生的星光效应称为表星光。由 透射光产生的星光效应称为透星光。
星光效应产生的机理与猫眼效应相似，也是由 于宝石中所含的针状、纤维状包裹体引起的。 一个方向上的针状包裹体产生一条亮带，多个 方向上的针状包裹体就会产生多条亮带。
星光效应产生的条件是：
在宝石表面同时出现不同颜色的斑块，并随宝石转 动，色斑闪现或闪变的现象，称为变彩效应。
• 特点：在同一宝石表面呈现出多种光谱色，呈不规则的各种彩片分布，
色彩随着转动宝石而变幻。
变彩效应的成因：
宝石中规则排列的包裹体形成一个光栅，当光 照射在其上面时会产生衍射和干涉作用而产生 各种各样的光谱色。当光源和观察角度变化时， 颜色也会变化。
一般来讲，宝石折射率越高，包裹体反 射光的焦点平面越低。
只有当宝石的高度与反射光焦平面的高度一致 时， “眼线”才能表现为窄而亮。当宝石的 高度低于反射光焦平面时， “眼线”将表现 为宽而稀疏，且光带亮度降低。
当宝石的底面与包 体所在平面呈倾斜 时，包体反射光的 焦平面将向宝石的 一侧移动。使宝石 水平放置时，“眼 线”位置不在正中。
5、变色效应
宝石的颜色随入射光光谱能量分布或入射 光波长的改变而改变的现象称为变色效 应。
变色效应由宝石对光有针对地选择性吸 收所致。
具变色效应的宝石品种只有金绿宝石、 石榴石及合成刚玉、尖晶石等。
变色现象最早发现于含铬的金绿宝石（变石）， 它在日光下呈绿-蓝绿色，在灯光下呈红-紫 红色。
可产生猫眼效应的 宝石有很多种，如金 绿宝石、磷灰石、石 英、透辉石、电气石、 海蓝宝石、方柱石等， 其中以金绿宝石猫眼 最好。
磷灰石猫眼 透辉石猫眼
顽火辉石猫眼
2、星光效应
定义：弧面型的宝石在光的照射下表面呈现出 相互交会的四射或六射状光带。
星光效应根据光带的数目分为六射星光和四射 星光等，如红宝石、蓝宝石的六射星光和透 辉石的四射星光。
光的衍射作用
变彩效应的评价原则
1.色彩全：同时出现七种色彩者为最 佳品种。
2.彩斑大：色斑越大越好，面状好于 线状、好于点状。
3.反差强：基底和色斑的反差大。
4、月光效应
• 定义： 一种由宝石内部的包裹体或结构特征对光的散射作 用而产生的朦胧状的蔚蓝色或乳白色的晕色。这 种现象常见于月光石中，故称为月光石效应，也 称为光彩效应。
钠长月光石
月光效应成因：
月光效应是宝石中含有大量细小的 包裹体对光的散射作用引起的。
当包裹体较粗时，散射光为乳白色；当 包裹体十分细小时，散射光为蔚蓝色， 使宝石显得更加美丽。
月光效应评价原则：
1.月光状浮光居中为上，偏中则为下品 ； 2.月光状浮光淡蓝色为优质，白色则次之。
2）加热会影响宝石的颜色。为了提高宝石的 品质，可利用加热来改善宝石的颜色，如蓝宝 石、海蓝宝石、玛瑙的加热处理。
反射，又可以折射进入内部，遇到下一个层面时再 反射……这时，入射时同步的光波，反射时会因相 位差而发生干涉。
拉长石变彩就是薄膜干涉的结果。
光波的薄膜干涉作用
干涉作用还可因衍射作用所致。 衍射作用是干涉作用的一种形式。 衍射是指当光从狭缝、细小孔洞等穿过时，所发生的光波发
散现象。 缝隙或孔洞越小，发散效应越显著，即衍射量越大。 欧泊变彩即是衍射作用的结果。
外加能量：摩擦、加热、高能射线（γ射线、X 射线、紫外线）照射等。
宝石的发光性包括荧光和磷光两种。
荧光：宝石受外界能量激发时发光，激发源撤 除后即停止发光。
磷光：宝石受外界能量激发时发光，激发源撤 除后发光仍持续一段时间。
钻石在紫外线照射 下发出蓝白色的荧 光
二、电学性质
1）导电性：绝大多数宝石的导电性都很微弱， 少数宝石如赤铁矿、天然蓝色钻石和合成金红 石具有导电性。
具体的品种如下：
1、猫眼效应
弧面宝石在光线照射下，在宝石的表面有一条 光带，随着光源和宝石的摆动，光带在宝石表 面作平行移动，酷似猫的眼睛。
它由宝石包体对入射光的定向折射、反射所致。
宝石产生猫眼效应是因为宝石中含有大量平行 排列的针状包裹体。当光照射到表面上时，这 些包裹体对光产生亮点，一条包裹体产生一个 亮点，无数条包裹体产生的亮点连起来就形成 一条亮带。
亮度高，且越强越好，亮度中至弱时 则差。
6、星彩效应
一种由宝石内部的不透明包裹体的反射作用而 产生的星点状闪光。
这种效应常见于沙金石中，故亦称为沙金石效 应。
第三节 宝石的其他物理性质
一、宝石的发光性 二、电学性质 三、热学性质
一、宝石的发光性
1、概念 宝石在外加能量的作用下发出可见光的性质， 称为宝石的发光性。
3.从a、b两点进入宝石 的光抵达包体NM上的Ga、 Gb两点时再发生分解， 部分光被折射出NM面， 另一部分光被反射回宝 石的表面。
4.受弧面弧度的影响， Ga、Gb两点入射光的入 射角逐渐增大，因此Ga、 Gb两点处的光反射角 GbGa，反射光相交于 一点。
5. 进入宝石另一侧a、b的 光线同样可经反射并相交 于同一点。
目前具变色效应的宝石，其效应均是在 日光（或日光灯）下呈蓝绿-绿色，在白 炽灯下呈紫红-红色。
原因是它们均具可透过红光和蓝绿光， 同时强烈吸收其它色光的性质。
而人眼感觉均为白色的日光和白炽灯光， 实际前者蓝绿波长较强，后者红波长较 强。
变色效应的评价原则
强烈而明显，其颜色在日光下好→坏 为翠绿、绿、淡绿色，在灯光下好→ 坏为红、紫红、粉红色，且纯度越高 越好。
白光经过三棱镜产生色散 现象
色散现象
钻石的色散
不同宝石的色散强弱是不同的。
色散值：
紫光(430.8nm)折射率与红光(686.7nm)折射率之差
色散率＝N430.8－N686.7
一些常见宝石的色散值
0.19 0.13
0.30 0.007 0.013
0.059
0.014
0.039
0.038 0.031
宝石能产生猫眼效应应具备以下几个条件：