宝玉石鉴赏 之 宝玉石物理性质的基础知识

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。一些宝石的解理面显珍珠光泽，这是因为紧靠表面下方的初始解理面引的。

（9）丝绢光泽

木变石、石膏和孔雀石等一些具有纤维构造的宝石形成丝绸般的光泽，被描述为丝绢光泽。

（10）树脂光泽

琥珀等有机宝石，因折射率低、硬度低而显示的较弱的光泽。

（11）土状光泽

呈粉末状或土状集合体的矿物或材料，其表面光泽黯淡如土，如寿山石尚未抛光的表面。

二、透明度

1.定义

光线穿透物体的难易程度成为透明度。透过的光强和入射的光强的比值称为透射率。

2.透明度的类型

根据透光程度分为透明、亚透明、半透明、微透明和不透明。

（1）透明

能完全清晰地透视其他物体, 如水晶、托帕石、钻石等。单晶宝石一般都是透明的。

（2）亚透明

一般厚度下，能模糊地透视其他物体的轮廓。如透明的欧泊、透明度好的翡翠等多晶质宝石。

（3）半透明

一般厚度下，很难透视其他物体的轮廓。如玛瑙、芙蓉石等能允许部分光透过晶体。

（4）微透明

一般厚度下，能透过光，但不能看出其他物体的轮廓。如软玉、独山玉、岫玉等。

（5）不透明

基本上不透光，只有很薄的边缘部分还可以透光。如青金岩、绿松石、珊瑚等。

3.透明度的意义

透明度对宝石的质地、颜色起着烘托作用，透明度好可以把宝石材料的颜色和质地衬托得更完美；反之就会减弱。我国玉器行业中，常把透明度好的称为“水头足”、“地子灵”或“坑灵”。透明度差的称为“没水头”、“地子闷”、“闷坑”。

三、亮光

1.定义

亮光是指光线被已切磨成刻面型宝石的亭部刻面反射后，从宝石的冠部射出而形成的光亮。

2.影响亮光的因素

宝石的亮光既取决于宝石的透明度，也取决于宝石的折射率（或者全反射的临界角）。

透明宝石被切磨成刻面型时，如果宝石的亭部刻面的角度合适，使入射的光线在亭部刻面上产生全反射，并从冠部反射出来，使宝石看上去非常明亮。如果切磨的角度不当，光线逸失，导致宝石的亮度降低。

高折射率的宝石具有较小的临界角，能够产生更多的全反射，宝石的亮光好，如钻石折射率值高达2.417,正确的加工比例可以使钻石不漏光，而格外明亮。而低折射率的宝石，临界角较大，即使切磨得当，也很难做到不漏光，其亮光不如钻石等高折射率的宝石。

因此，宝石的亮光与宝石本身的折射率高低有关，也与宝石琢型具有正确的切工参数有关。折射率值越高，切工参数越正确，越透明度、宝石的亮光就越好。

四、火彩

1.色散作用

指白光照射到透明物体的倾斜平面时，由于不同波长的光线具有不同的折率，使白光分解成色色的作用（图4-2-5）。

2.色散率

物质色散作用的强弱，可以用色散率来度量。色散率等于物质在波长

686.7nm的红光下的折射率和波长430.8nm的紫光下的折射率的差值。这些特定的红光和紫光分别是太阳光谱中B线和G线的波长。

3.火彩

（1）定义

刻面型宝石的色散作用使白光分解成形成五颜六色的闪烁光的现象，称为火彩。

（2）影响因素

① 色散率

色散率越大，火彩越强。如钻石色散值0.044，为高色散宝石，按理想比例加工的圆多面形，在冠部小面可闪烁出橙黄色、蓝色等颜色的火彩。按照色散率的数值，将宝石的色散划分为高、中、低三种类型(表2)。绝大多数宝石的色散率多比较小，为低色散宝石，高色散宝石较少，因此，色散值高的宝石可以具有较好的火彩，也是鉴别特征之一。

② 切工

宝石的火彩还取决于宝石的琢型，尤其是冠部倾斜的刻面的角度和大小，正确的切工才能最大限度地展示宝石的色散作用形成的火彩。

③ 体色

宝石如果有明显的体色，会使火彩大为减弱，所以，只有无色或者很浅色的高色散率宝石才具有好的火彩。

五、多色性

1.定义

非均质的彩色宝石从不同方向观察、或者不同振动方向的偏振光具有不同颜色的现象称为多色性，它包括二色性和三色性。根据不同方向性颜色变化的明显程度划分为强、明显、弱和无。