河南豫石珠宝学校整理课件 宝玉石鉴赏物理性质之二

1、zhubaoedu垂询二二)zhubaoedu垂询宝玉石透过可见光的能力称为透明度，即宝玉石允许可见光透过的程度。宝玉石的透明度与宝玉石的成分、结构、。宝玉石的透明度与宝玉石的成分、结构、颜色的深浅、厚度、宝玉石中的包裹体及矿物集合方式有颜色的深浅、厚度、宝玉石中的包裹体及矿物集合方式有关，透明度是宝玉石质量评定的重要因素之一。关，透明度是宝玉石质量评定的重要因素之一。 宝石的一般光学性质2、透明度 在矿物学中，根据矿物的透光程度，通常将矿物透明度分为三个等级，即：透明、半透明、不透明，宝石学中可以沿用这个分级。zhubaoedu垂询

2、明：允许全部或绝大部分可见光透过宝石，隔着宝石观察其后物体时，能清楚地看清物体轮廓或背景，这类宝石有水晶水晶、托帕石托帕石、钻石钻石等。半透明半透明：可见光能部分地透过宝石，当隔着宝石观察其后物体时，不能见到物体轮廓，只能看到物体存在。如碧玺碧玺、锡锡石石、翡翠翡翠。不透明矿物：可见光不能通过宝石，当宝石磨成极薄的片以后，通过薄片见不到背面任何物体的存在，如孔雀石孔雀石、青金石、绿松青金石、绿松石、珊瑚石、珊瑚等。zhubaoedu垂询(1)光泽的定义和影响因素 光泽：指宝石的表面对可见光的反射能力。影响宝石光指宝石的表面对可见光的反

3、射能力。影响宝石光泽强弱的泽强弱的因素较多，其一其一是宝石矿物晶体结构中原子或离是宝石矿物晶体结构中原子或离子的电子层结构；子的电子层结构；其二其二是宝石表面的性质及矿物颗粒的结是宝石表面的性质及矿物颗粒的结合方式，其中宝石的表面性质包括表面的平整光滑程度和合方式，其中宝石的表面性质包括表面的平整光滑程度和抛光质量等；抛光质量等；其三其三是与宝玉石的折射率、反射率和吸收比是与宝玉石的折射率、反射率和吸收比有关。光泽也是宝玉石的重要性质之一。有关。光泽也是宝玉石的重要性质之一。宝石的一般光学性质3、宝玉石的光泽zhubaoedu垂询对结构均匀的表面，折射率越大折射率

4、越大反射能力越强，光泽越亮光泽越亮。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，包体、薄层状等，都会对光泽产生影响，形成特殊的反光现象，如如油脂光泽、树脂光泽、丝绢光泽、珍珠光泽等，这些现象也称等，这些现象也称为变异光泽。为变异光泽。zhubaoedu垂询2）光泽的类型）光泽的类型a. 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，宝石极少具金属光泽宝石极少具金属光泽。b. 半金属光泽 呈弱的金属状的光

5、泽。有些宝石品种，如辰砂辰砂、乌钢石乌钢石和黑色黑色闪锌矿闪锌矿具有半金属光泽。c. 金刚光泽 光在宝石表面反射出较强的光亮，如钻石、闪锌矿。d. 亚金刚光泽 锆石锆石和翠榴石翠榴石等高折射率宝石所显示的明亮光泽。e. 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。例如石榴子石族石榴子石族、刚玉族刚玉族和金绿宝石金绿宝石等为强玻璃光泽 。zhubaoedu垂询油脂光泽：一些矿物因反射面不光滑。反射光有散射现象，像涂了一层油脂一样。如石英断口面、羊脂白玉羊脂白玉。 树脂光泽树脂光泽：由

6、于反射表面不平滑使部分光发生散射而呈现出如同松香般的光泽，如琥珀琥珀。 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，如块状叶蜡石叶蜡石、绿松绿松石石、玉髓、鸡血石玉髓、鸡血石等。 珍珠光泽：珍珠表面或一些解理发育的浅色透明宝玉石表面呈现的一种柔和多彩光泽，如珍珠珍珠、未抛光的月光石未抛光的月光石等。 丝绢光泽：丝绢光泽：具纤维状构造或一组完全解理的一些宝石的表面所呈现的光泽，如虎睛石虎睛石等。 土状光泽土状光泽：矿物表面呈土状，暗淡无光。如寿山石寿山石等。zhubaoedu垂询由于光波在宝石晶体中的振动方向

7、不同，而使宝石颜色发生由于光波在宝石晶体中的振动方向不同，而使宝石颜色发生改变的现象称为改变的现象称为多色性。即宝石在透射光照射下，不同方向呈。即宝石在透射光照射下，不同方向呈现不同颜色的现象，具多色性的宝石均为非均质体。现不同颜色的现象，具多色性的宝石均为非均质体。 不同品种宝石的多色性一般不一样，包括多色性的颜色和强不同品种宝石的多色性一般不一样，包括多色性的颜色和强弱。宝石多色性的明显程度与其性质有关，与观察宝石的切面弱。宝石多色性的明显程度与其性质有关，与观察宝石的切面方向也有密切关系，一般在平行光轴或平行光轴面的面内，多方向也有密切关系，一般在平行光轴或平行光轴面的面内，多色性表现最

8、明显，垂直光轴的平面则不显多色性。色性表现最明显，垂直光轴的平面则不显多色性。宝石的一般光学性质4、宝石的多色性zhubaoedu垂询轴晶有两个主折射率值一轴晶有两个主折射率值(分别以分别以Ne和和No表示表示)，光波振动方，光波振动方向平行向平行Z轴时，相应的折射率为轴时，相应的折射率为Ne；光波振动方向垂直；光波振动方向垂直Z轴时折轴时折射率为射率为No；斜交时，其折射率值递变于；斜交时，其折射率值递变于Ne和和No之间。之间。4、宝石的多色性 一轴晶宝石可以有两种主要颜色，它们分别与常光、非常光的方向相当。如当垂直红宝石Z轴观察时，宝石呈橙红色或浅红色；当平

9、行Z轴方向观察时，红宝石呈好看的红色。蓝宝石平行Z轴方向为蓝色，垂直Z轴方向为绿色。 zhubaoedu垂询轴晶有大、中、小三个主折射率值二轴晶有大、中、小三个主折射率值(分别以分别以Ng, Nm, Np表示表示)，它们分别与相互垂直的三个振动方向相当，当光波沿其它方向它们分别与相互垂直的三个振动方向相当，当光波沿其它方向振动时，相应的折射率值递变于振动时，相应的折射率值递变于Ng, Nm, Np之间。包括两个光学之间。包括两个光学主轴的面称为主轴面。主轴的面称为主轴面。4、宝石的多色性 二轴晶宝石可以有三种主要颜色，它们分别与Ng, Nm, Np相对应。在当平行

10、光轴面的切面中，多色性最明显，它的两种颜色分别与Ng和Np相当，在垂直光轴的切面上只显示一种颜色，与Nm相对应。zhubaoedu垂询hubaoedu垂询hubaoedu垂询些宝石种显示不同的多色性，对鉴定宝石有帮助；某些宝石种显示不同的多色性，对鉴定宝石有帮助；显示多色性的宝石，必定具有双折射，可确定为双折显示多色性的宝石，必定具有双折射，可确定为双折射宝石，如果测定宝石具有三向色性，则可以确定该射宝石，如果测定宝石具有三向色性，则可以确定该宝石属于二轴晶。宝石属于二轴晶。宝石加工中，具有多色性的宝石加

11、工中必须正确取宝石加工中，具有多色性的宝石加工中必须正确取向向，如红、蓝宝石加工中，顶刻面必须垂直，如红、蓝宝石加工中，顶刻面必须垂直Z轴方向，轴方向，方可显示最好的颜色，需要通过观察多色性决定台面方可显示最好的颜色，需要通过观察多色性决定台面的方向。的方向。4、宝石的多色性zhubaoedu垂询紫700nm400nm 色散色散是指白光在同一介质中传播时，由于不同波长的折射率不同，而分解为不同单色光的现象。zhubaoedu垂询一宝石对各单色光的折射率不一样，当白光斜射入宝同一宝石对各单色光的折射率不一样，当白光斜射入宝石时，不同的单

12、色光因折射角不同而发生分离的现象，称石时，不同的单色光因折射角不同而发生分离的现象，称色散。宝石的一般光学性质5、色散 宝石的色散值是可以测定的，分别用红光中波长为686.7nm的光和紫光中波长为430.8nm的光测同一宝石的折光率，折光率之差值为该宝石的色散值。 各种磨好的宝石均具有色散，但清楚程度取决于宝石本身的色散度及颜色，颜色深的宝石常会掩盖本身的色散。 zhubaoedu垂询石的色散值差别较大宝石的色散值差别较大, ,根据色散值的大小根据色散值的大小, ,可将宝石的色可将宝石的色散划分为三个等级散划分为三个等级: :低低(0.030)。5、色散zhuba

13、oedu垂询：0371-558256735、色散 色散对无色或浅色宝石的鉴定有着重要的作用，同时高色散值会使宝石增添无穷的魅力，如切工好的钻石表面显示出一种五颜六色的火彩。zhubaoedu垂询1)火彩的定义火彩的定义刻面型宝石的色散作用使刻面型宝石的色散作用使白光分解成形成五颜六色的白光分解成形成五颜六色的闪烁光的现象，称为闪烁光的现象，称为火彩。5、色散(2)火彩的影响因素 色散率 色散率越大，火彩越强。如钻石钻石色散值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。绝大多数宝石的色散率多比较小，为低色散宝石，高

14、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。 zhubaoedu垂询2)火彩的影响因素 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。 体色 宝石如果有明显的体色，会使火彩大为减弱，所以，只有无色只有无色或者很浅色的高色散率宝石才具有好的火彩或者很浅色的高色散率宝石才具有好的火彩。 zhubaoedu垂询玉石在外来能量的激发下，能够发出可见光的性质被称宝玉石在外来能量的激发下，能够发出可见光的性质被称为宝石的为宝石的发光性。能激发

15、物质发光的因素很多，如摩擦、加。能激发物质发光的因素很多，如摩擦、加热、阴极射线、紫外线、热、阴极射线、紫外线、x射线等，宝石学中常用长波紫外射线等，宝石学中常用长波紫外线线(365nm)和短波紫外线和短波紫外线(253.7nm)以及以及x射线等高能激发源。射线等高能激发源。宝石的一般光学性质6、宝玉石的发光性 发光性的机制很复杂，总体上可以认为是被激发到高能级的价电子在回到基态时以可见光的形式释放出能量。宝玉石的发光性主要有两种类型：荧光和磷光。zhubaoedu垂询：0371-558256736、宝玉石的发光性 宝玉石在紫外光线或x射线的照射下发出某些可见光，当激发源撤除后发光立即停止，这

16、种发光现象称为荧光荧光。如果激发源撤除后，仍能在一定时间内继续发光，这种发光现象称为磷光磷光。 不同的宝玉石有不同的荧光现象，即使同一种宝玉石其发光强度和发光颜色也不一样，这主要与宝玉石矿物晶格中微量杂质元素的存在有密切关系。zhubaoedu垂询：0371-558256736、宝玉石的发光性 宝玉石矿物的发光性可作为鉴定宝石的一种辅助手段。如如天然蓝宝石无荧光，合成蓝宝石有微弱荧光；翡翠没有荧光，具有强荧光的翡翠一定经过处理；群镶钻石的荧光强度和荧光的颜色有差异，而群镶钻石仿制品的荧光颜色和强弱较为均匀。 zhubaoedu垂询分宝石因内部包裹体或一些特殊结构构

17、造所引起部分宝石因内部包裹体或一些特殊结构构造所引起的光的反射、干涉、衍射、散射等作用，因而在宝石的光的反射、干涉、衍射、散射等作用，因而在宝石中引起了许多特殊的光学效应，其中主要的光学效应中引起了许多特殊的光学效应，其中主要的光学效应有有猫眼效应、星光效应、变彩效应、月光效应、变色效应及及砂金效应。宝石的特殊光学效应zhubaoedu垂询：0371-558256731、猫眼效应 在光线的照射下，以弧面形切磨的某些宝石，表面呈现出一条明亮光带，当转动宝石时，光带随之移动或出现光带张合现象，犹如猫眼瞳孔收缩成的一条狭缝，这种现象称为猫眼效应猫眼效应。 猫眼效应在天然宝石、天然玉石、人造宝石中均可

18、出现在天然宝石、天然玉石、人造宝石中均可出现。天然宝石天然宝石中中具猫眼效应的宝石有红宝石、金绿宝石、变石、祖母绿、海蓝宝石、绿柱石、碧玺、锆石、托帕石、石英、日光石、月光石、方柱石、柱晶石、坦桑石、堇青石、磷灰石、透辉石、顽火辉石、矽线石、蓝晶石。天然玉石天然玉石中具猫眼效应的玉石有欧泊、玛瑙、碧玉、澳洲玉、木变石、蛇纹石玉、阳起石、透闪石、葡萄石、乌钢石。 zhubaoedu垂询猫眼效应的产生，必须具备两个条件两个条件：1)1)宝石矿物内部含有一组细小的密集平行排列细小的密集平行排列的包裹体或结构；2)2)宝石必须切磨成弧面型，弧面型宝石的底面应与定向排列的包

19、裹体或结构所在的平面平行。 1、猫眼效应猫眼效应0abMNzhubaoedu垂询对某一特定宝石来说，其折射率值是固定的，从包裹体反射出来的反射光焦点平面的高度是一定的，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。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。 影响猫眼宝石眼线的出露宽度和亮度的因素主要为宝石的折射率宝石的折射率和弧面型宝石的高度和弧面型宝石的高度。如猫眼效应由宝石所含包裹体产生，包裹体的折射率与宝石的折射率差值越大，则眼线越亮。

20、 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。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。一般来讲，宝石折射率越高，包裹体反射光的焦一般来讲，宝石折射率越高，包裹体反射光的焦点平面越低点平面越低。zhubaoedu垂询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，甚至消失。1、猫眼效应zhubaoedu垂询眼效应的评价原则：猫眼效应的评价原则：眼线正、直、细、活，美感强；眼线正、直、细、活，美感强；眼的颜色以蜂蜜状蜜

21、黄色为佳；眼的颜色以蜂蜜状蜜黄色为佳；无缺陷，延伸性好；无缺陷，延伸性好；眼线与宝石反差大，清晰度高。眼线与宝石反差大，清晰度高。注意：宝石越透明，眼线越不明显！宝石越透明，眼线越不明显！1、猫眼效应zhubaoedu垂询：0371-558256731、猫眼效应 宝石学界对于金绿猫眼金绿猫眼之外的这些具有“猫眼效应”的宝石，命名时一般都在在“猫眼猫眼”二字之前加上宝石的具体材料名称二字之前加上宝石的具体材料名称，如“海蓝宝石猫眼”、“碧玺猫眼”等。也就是说，猫眼石也有狭义和广义之说，狭义地说，只有金绿猫眼才可以单独地称为“猫眼”；而广义地说，自然界一切具有“猫眼效应”的宝石，无论其成分、结果、

22、颜色和光泽，只要加工成弧面形宝石以后能在其弧面上出现一条明亮的、具有一定游动性的、宛如猫儿细长瞳眸一样的光带，都属于广义的猫眼石，即“猫眼”。 zhubaoedu垂询：0371-558256732、星光效应 在光线照射下，弧面形宝石表面呈现出两条或两条以上交叉亮线，犹如夜空闪烁的星星。称为星光效应星光效应。 每一条亮线称为星线星线，常见4射或6射星线，有时出现12射星线。随着宝石的转动或光源的转动，星光将围绕宝石或灯光作反向转动。zhubaoedu垂询：0371-558256732、星光效应 产生星光效应的宝石，其内部至少具有两个方向定向排列的密集的内含物(通常是针状包裹体)或定向排列的结构构

23、造。 星光效应形成的机理与猫眼效应形成的机理一致，都是宝石内部定向排列的包裹体或构造对光的折射和反射作用引起。星光效星光效应简单来说就是两组以上的猫眼效应应简单来说就是两组以上的猫眼效应。所以在切割宝石时弧面宝石的底面必须平行于含各组包裹体的平面。zhubaoedu垂询：0371-558256732、星光效应 当以下条件都具备时，宝石将显示星光效应：a.包裹体是长而细的针状的；b.包裹体在至少两个不同方向上是平行排列的；c.包裹体是足够丰富的；d.宝石被切磨成顶部是弯曲的，而底部平行于包裹体所在的方向。 一般情况下，三方、六方晶系的宝石可出现六射星光（三条光带相交），而等轴晶系、四方晶系、斜方

24、晶系的宝石可出现四射星光（两条光带相交）。个别情况下，同一宝石中可出现两套星光，其中心位置也可错开，因此可看到八射或十二射星光。 zhubaoedu垂询星光效应的评价原则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。 星光与人造星光之识别星光与人造星光之识别 外观上，星光由内部发出，线的交点较粗，不清晰，且常有一、二条稍短的光线(称之“短腿”或“缺腿”现象)，这是因为包体常会有一个方向发育不好所致。而人造星光的亮线细而长，交点清晰。从中心到边缘，亮线粗细均匀一致，人造星光显得呆

25、板、欠灵活。2、星光效应zhubaoedu垂询：0371-558256733、变彩效应 由于宝石的特殊结构对光的干涉或者衍射作用形成的颜色。颜色随光源或观察角度的变化而变化，这种光学现象称为变彩效应变彩效应。 欧泊是典型的具有变彩效应的宝石。欧泊是由近于等大的非晶质的二氧化硅球体组成，球体之间孔隙的形状大致相同，大小与二氧化硅球体的直径相近似，这样就形成一个三维光栅。当光照射在其它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。 欧泊的特殊结构决定了变彩的能力和变彩特点，而色斑的颜色则取决于二氧化硅球体的大小和观察的角度。zhubaoedu垂询：0371-558256734、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，即在不同光源照射下，宝石呈现明显的颜色变化，这种现象称为变色效应变色效应。变色效应产生的主要原因是宝石中含有Gr, V等致色元素，对颜色选择型吸收达到平衡或存在两个明显相间分布的色光透过带。 最典型的例子是变石，变石在日光下呈绿色，在白炽灯下呈