宝玉石基础

第四章 宝石的光学性质
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 宝石的颜色 光泽与光泽等级 宝石的透明度 特殊光学效应 宝石的发光性
第一节 宝石的颜色
一、颜色：宝石透射或反射光表现的颜色。 1、定义： ⑴可见光波长范围：380～760（400～700）nm；
760 630 600 570 500 450 430 400nm 红 橙 黄 绿 青 蓝 紫 ⑵颜色三要素：色调（色质）、明（亮）度和饱和度（彩度）
第四节 宝石的应用
晶莹剔透、光彩耀人而又长久不变的宝石，自古以来，被 各国人民视为圣洁之物。宝石的应用价值主要有以下几 个方面。 1．佩戴：爱美之心，人皆有之。人们佩戴由各种宝石制 成的项链、手镯、戒指、耳坠、凤钗 。 2．结婚纪念物：结婚满15 年为水晶婚，25年称银婚，30 年称珍珠婚，35年称珊瑚婚，40年为红宝石婚，45年为 蓝宝石婚，50 年为金婚，60年为钻石婚 。 3．生辰石：如1月石榴石，2月紫晶。4月钻石，5月祖母 绿，7月红宝石，9月蓝色蓝宝石等。 4．国石：我国的国石侯选石为和田玉、岫岩玉、寿山石、 青田石、昌化石和巴林石。 5、作货币保值
的两部分。 ⑶对称心：为一假想的点，位于晶体中心，晶体两侧对应 的晶面、晶棱可通过该点的反伸而重合。 晶体中对称要素组合类型共32种，称32个对称型。据 此将晶体分为32 个晶类。 3、晶轴、轴角和单位轴长 为表明晶体的空间方位，人为 地在晶体中选出三根（ 或四根）坐 标轴就是晶轴，它们分别平行于空 间格子三条互不平等的边a0、b0、c0， 并交于晶体中心，相应地称为a轴、b 轴和c轴（或x、y、z轴）。 晶轴之间的交角为轴角。C与b交角为α，c与a交角为β，a 与b交角为γ。 空间格子单位边长a0、b0、c0的绝对长度 称单位轴长。 单位轴长a0、b0、c0的和轴角α、 β、 γ统 称格子要素（晶格常数或晶体常数）。
⑶人体看到物质颜色需具备的条件： 外来辐照；外来辐 照与宝石相互作用；人眼受到剌激并经过大脑解释。 2、颜色的描述：单色宝石和复色宝石， 复色宝石描述：黄绿与绿黄 二、光的选择性吸收：宝石的颜色是对可见光选择性吸收 的结果，表现在宝石对某些可见光波长上有吸收光谱。 三、宝石呈色原理： 原子或离子通常处稳定状态，即 基态，受外界能量剌激，核外电子吸收能量跃迁到激发 态，10-8秒后 又回到基态，伴随一定能量以光的形式辐 射，呈色。 宝石致色理论和致色因素
1、晶体场理论 过渡金属离子致色 （ Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu） 过渡金属化合物：孔雀石、铁榴石、绿松石 过渡金属杂质：祖母绿、红宝石、黄水晶 色心莹致色：紫水晶、烟水晶、萤石 2、分子轨道理论 电荷转移致色：蓝宝石、青金石 3、能带理论 能带致色：蓝钻石、黄钻石 4、 物理光学理论 物理光学效应 色散：钻石的“火”； 散射：月光石的月光效应； 干涉：晕彩黄铜矿； 衍射：蛋白石 。 包裹体也能致色。 自色、他色和假色。 四、多色性：多色性是非均质体宝石对的选择性吸收和吸
各种宝石
和 田 白 玉
青 田
石
各 种 有 机 宝 石
第一节 宝石的概念
一、定义
珠宝玉石是是天然宝石、天然玉石、天然有机宝石、合成 宝石、人造宝石、拼合宝石和再造宝石的统称（广义宝 石或珠宝）。 天然宝石（狭义宝石）：天然形成的具有美观、稀少、耐 久性并能加工成装饰品的矿物单晶体。 天然玉石：天然形成的具有美观、稀少、耐久性和工艺价 值的矿物集合体或非均质体。 天然有机宝石：天然生物作用形成的部分或全部由有机质 组成或部分为无机质、部分为有机质组成，可用于装饰 的固体。养殖珍珠也为天然有机宝石。 人工宝石： 合成宝石为有天然对应物的人工宝石：合成红宝石、合成 紫水晶、CZ 人造宝石为无天然对应物的人工宝石，YAG、GGG、钛 酸锶。
第三节 宝石的命名
一、概述 1、以颜色直接命名：红宝石、紫晶。 2、以特殊光学效应直接命名：猫眼石、金星石 3、以产地命名：岫玉、和田玉 4、以矿物或岩石名称直接命名：尖晶石、石榴石、绿 柱石、堇 青石。 5、沿用古代一些传统名称：翡翠、琥珀、珍珠、玛瑙、 珊瑚。 6、以外来语的译音命名：祖母绿、欧泊、托帕石。 7、以生产厂家、生产方法、样式直接命名：查塔姆祖 母绿、林德祖母绿。 二、命名：与国标“珠宝玉石名称”（2003)一致。
第三节 单形和聚形
常见的单形和聚形 (a)立方体(a) ，八面体(o) ， 菱形十二成体(d) ； (b)五角十二面体(e) 、，四 角三八面体(n) ，立方体(a) 与八面体(0)的聚形； (c)六方双锥(p) ，六方柱(m) 与六方双锥(x)的聚形；四 方柱(m)与四方双锥(p)的聚 形，菱面体(r) ； (d)斜方双锥(p) ，两种斜方 双锥(p,s)的聚形，斜方柱(m) 与平行双面(b,c,y)的聚形
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宝玉石概论
宝玉石基础 宝石各论(简介) 玉石和有机宝石各论(简介)
宝玉石基础
绪 论 第一章 结晶学简介 第四章 宝石的光学性质 第五章 宝石的力学性质
绪
第一节 宝石的概念
论
第二节 珠宝玉石的分类 第三节 宝石的命名
第四节 宝石的应用
结晶习性：一向延伸型——针状辉锑矿
二向延展型：板状黑钨矿
三 向 等 长 型
粒 状
石
榴
百度文库
子
石
晶体连生 双晶：接触双晶和穿插双晶，聚片双晶。
复习思考题： 1、什么是晶体？什么是非晶体？它们之间的根本区别是 什么？ 2、晶体有哪些基本性质？ 3、何谓面角恒等定律？ 4、晶体中的对称要素有哪些： 5、牢记七大晶系的晶体常数特征。 6、何谓单形？何谓聚形？
收强度随方向而异的现象。 一轴晶（中级晶族宝石）具 二色性(Ne，No)， 二轴晶（低级晶族宝石）具三色性 （Ng，Nm，Np）。具多色性宝石，人眼是观察其混合色
第二节 光泽与光泽等级
一、宝石光泽的涵义：宝石光泽是指宝石表面对可见光的 反射能力。影响宝石光泽的因素主要是宝石本身的成分 和内部结构。折射率越大，光泽越强。 二、光泽的等级 矿物（或不透明宝石）光泽的等级：分金属光泽，半金属 光泽，金刚光泽和玻璃光泽4 个等级。 透明宝石光泽的等级： 金刚光泽：N=1.9 ～2.6，钻石、金红石、锆石等。 玻璃光泽：N=1.3 ～1.9，红宝石、碧玺、水晶等。 树脂光泽：琥珀、塑料等。 变异光泽：珍珠光泽：珍珠、贝壳等。 丝绢光泽：木变石等。 油脂光泽：石英断口等。 蜡状光泽：玉髓、块状叶蜡石等。
复习思考题：
1、广义的宝石概念和狭义的宝石概念有何区别？
2、宝石必须具备的基本条件有哪些？ 3、何谓宝石和玉石？试比较二者的异同。 4、宝石如何命名 ？
第一章 结晶学简介
第一节 晶体的一般特征 第二节 面角守恒定律和晶 体的对称 第三节 单形 和聚形
水 晶
第一节 晶体的一般特征
一、晶体和非晶体 晶体是具有格子构造的固体，就是化学元素的离子、 离子团和原子按一定规律重复排列而成的固体。晶体往 往具一定的几何外形，有晶面、晶棱。但实际上许多晶 质体为歪晶。 如水晶、刚玉、绿柱石等。 非晶质体：内部质点没有上述周期性的规律排列（即 无格子构造）的物质。如天然沥青和玻璃等。
5、稳定性：晶体的内能最小，与成分相同的气体、液体 和非晶质体相比最稳定。
非晶体比晶体有较高的内能，有自发向晶体转化的趋 势。非晶体转化成晶体的现象称脱玻化，如火山玻璃会转 变成沸石或石英等晶质矿物。
第二节 面角守恒定律和晶体的对称
一、面角守恒定律 晶体多为歪晶。 同种物质的晶体，其对应晶面间的夹角恒等。 二、晶体的对称 1、对称：是指物体或图形上具有完全相同的区域， 通过 一定的操作可使它们重复（复合）。 2、晶体中的对称要素：使晶体上相同区域规律重复操作 所凭借的几何要素（点、线、面）。 ⑴对称轴（Ln）为一假想直线，当晶体依其为轴旋转一周 时，可使相同的区域作运用自如的重复。晶体中有一次 轴（L1）、二次轴（L2）、三次轴（L3）、四次轴（L4） 和六次轴（L6）。 晶体中不存在五次轴和大于次的对称轴，这是晶体 格子构造所决定的。 ⑵对称面：为一假想平面，将晶体分为互为镜象反映相等
4、晶系： 根据32个晶类的对称要素的特点归纳成7大晶系，即 等轴晶系、四方晶系、三方晶系、六方晶系、斜方晶系、 单斜晶系和三斜晶系。 7 个晶系进一步按对称要素轴次的高低和多少归纳成 高级晶族、中级晶族和低级晶族等3个晶族。 7 个晶系的晶体常数。 等轴晶系： a = b = c ，α = β = γ = 90； 四方晶系： a = b ≠ c ， α = β = γ = 90； 三/六方晶系：a = b ≠ c ， α=β = 90，γ = 120； 斜方晶系： a ≠ b ≠ c ， α= β = γ = 90； 单斜晶系： a ≠ b ≠ c ， α= γ = 90， β > 90； 三斜晶系： a ≠ b ≠ c ， α ≠ β ≠ γ ≠ 90 ；
第三节
宝石的透明度
宝石透明度的观察 宝石透明度是指宝石透过可见光的能力，分透明、 半透明和不透明等三级。 透明宝石：钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿、水晶等； 半透明宝石：翡翠、软玉、玛瑙等； 不透明宝石：绿松石、孔雀石、青金石等。
第四节
特殊光学效应
一、变色效应：是指宝石在不同光源下呈现不同颜色的现 象。 对于变色效应，不同光源和宝石的内部结构是关键。 按晶体场场理论，变石（亚历山大石）BeAl2O4因有微量 Cr3+代替Al3+的位置，吸收除经红光和蓝绿光以外的其 它光，有红光波段和蓝绿光波段两个透光区。日光下呈 绿色，白炽灯下呈红色。 ◆注意：“变石”一词仅指具变色效应的金绿宝石。其它 具变色效应的宝石应称变色**宝石，如变色蓝宝石、变 色尖晶石和变色石榴子石等。 二、猫眼效应：弧形宝石观赏面在光照下呈现一条可移动 的绢丝状光带，象猫眼睛虹膜的现象。产生猫眼效应必 须具备的条件：●宝石内含有平行排列的管状或针状状 内含物； ●宝石琢磨成弧面型，并使其底面平行于内 含物方向； ● 内含物与宝石主体的折射 率相差较大。
第二节 珠宝玉石的分类
1、据宝石的珍贵程度分为：珍贵（高档）宝玉石：钻石、 红宝石、蓝宝石、祖母绿、变石和猫眼；翡翠、白色软 玉。一般常见（中低档）宝玉石：碧玺、岫玉等。 2、据珠宝玉石的成因分为： 天然宝玉石：天然宝石，天然玉石 天然有机宝石：目前包括养殖珍珠。 人工宝玉石：合成宝玉石，人造宝玉石。 3、按矿物分类原则进行分类： ⑴自然元素：金刚石 ⑵氧化物：红宝石、蓝宝石、金绿宝石、水晶。 ⑶含氧盐类：再分为硅酸盐类、碳酸盐类、硼酸盐类、磷 酸盐类等。
猫眼效应的产生是宝石中呈密集平行 排列的包裹体或结构对光的折射和反 射作用的结果。 ◆ 注意：“猫眼石”一词专属于金绿 宝石猫眼，其它具猫眼效应的宝石应 称为**宝石猫眼，如石英猫眼、碧玺 猫眼、木变石猫眼和透辉石猫眼等。 二、星光效应：弧形宝石观赏面在光 照下出现交叉星状光带，象夜空中星 光的现象。产生星光效应必须具备的 条件：●宝石内含有两个或两个以上 方向的定向排列的管状或针状内含物； ●宝石琢磨成弧面型，并使其底面平行
石盐内部构造
水 晶
二、晶体的一般特征
1、自限性、自发形成规则几何多面体。 2、异向性：同一晶体不同方向上表现不同的性质。如平 行C轴观察红宝石显浅紫红色，垂直C轴看呈橙红色；蓝 晶石又称二硬石。 3、均一性：晶体不同部分具有相同的性质。 4、对称性：晶体对称性是由内部结构反映到外部形态的 对称性。
拼合宝石：由两块或两块以上材料经人工拼合而成，给 人以整体印象的珠宝玉石。 再造宝石：宝玉石的碎块或碎屑经人工熔结或压结而成 仿宝石：模仿天然宝石的某些特征，而其成分、结构与所 仿宝石完全不同的人工制品。 优化宝石：用不同方法改变宝石的某些特征，并能在耐久 性、可用性上是传统的，并被人们广泛接受的宝石、玉石， 如染色玛瑙、玉髓等。 处理宝石：用不同方法改变宝石的某些特征，并能在耐久 性、可用性上是非传统的，不被人们广泛接受的宝石、玉 石，如B货和C货翡翠等。 二、天然宝玉具备的条件： 美观性：颜色、透明度、光泽和纯净度及特殊光学效应 耐久性：硬度、韧性和化学性质 稀有性：物以稀为贵