Tính chất quang học của đá ngọc

TCDN Đặc tính quang học có ý nghĩa quan trọng đặc biệt, quyết định vẻ đẹp và sự huyền bí (màu sắc, tính phát quang, đa sắc,...) và giá trị của đá ngọc. Đó là kết quả hiệu ứng tương tác giữa ánh sánh và đá ngọc.

Ánh sáng mà con người cảm nhận là ánh sáng nhìn thấy, có bước sóng từ 380 đến 780nm. Tập hợp các ánh sáng đơn sắc trong vùng nhìn thấy tạo nên ánh sáng trắng có khảng năng là tăng vẻ đẹp của đá ngọc.

Ánh sáng tạo màu sắc của đá ngọc: Màu và sắc của đá ngọc được gọi chung là màu sắc. Màu sắc quyết điịnh quan trọng đến vẻ đẹp của đá ngọc.
Cơ chế quang học  quan trọng nào tạo ra màu sắc của đá nói chung và đá ngọc nói riêng? Trước hết phải nói đó là cơ chế hấp thụ chọn lọc ánh sáng, sự tán sắc của ánh sáng, sự nhiễm xạ của ánh sáng, sự giao toa của ánh sáng. Các cơ chế này diễn ra như sau
Sự hấp thụ chọn lọc: Khi ánh sáng chiếu vào đá, mọt phần bị phản xạ, một phần truyền đá và phần còn lại bị hấp thụ trong đá. Đá càng hấp thụ ánh sáng nhiều càng sẫm màu, không hấp thụ sẽ trong suốt. Do các đá ngọc có cấu tạo bên trong khác nhau nên hấp thụ các màu của phổ nhìn thấy khác nhau. Ví dụ: Phổ hấp thụ của đá ruby có hai giải hấp thụ ở vùng tím và một giải rộng từ màu vàng đến màu lam. Vùng ánh sáng truyền qua chủ yeeis là vùng đỏ đến da cam và một phần cùng lam tím. Chính vì vậy, ruby có mày đỏ kèm theo sắc da cam và tím.

Phổ hập thụ của ruby
Phổ hập thụ của ruby

 

Sự tán sắc ánh sáng. Hiện tượng này là ánh sáng trắng bị phân giải thành các màu đơn sắc khi đi qua đá hoặc phản xạ lại. Hiện tượng tán sắc tạo ra sác cầu vồng, thường được gọi là lủa của đá ngọc.
Sự giao thoa ánh sáng. Khi có hai sóng ánh sáng phủ chồn lên nhau gọi là giao thoa ánh sáng, Hiện tượng giao thoa ánh sáng khi ánh sáng chiếu vào đá gây hiệu ứng lấp lánh sắc màu. Thạch anh, labrador là những đá có hiệu ứng này rất rõ.
Sự nhiễm xạ ánh sáng. Là sự bẻ cong tia sáng và tách ánh sáng thành các màu khác nhau khi đi qua đá. Sau đó các màu này lại giao thoa với nhau tạo nên hiện tượng bến màu (trò chơi màu sắc). Màu của đá thay đổi khi quan sát đá ở các góc nhìn khác nhau. Opal thể hiện hiệu ứng này rất đặc trưng.
Sự tán xạ ánh sáng. Hiện tượng này gây nên một số hiệu ứng quan trọng đặc biệt của đá ngọc, đó là : Hiệu ứng adularia, hiệu ứng mắt mèo, hiệu ứng opal, hiệu ứng sao, hiệu ứng ánh lụa...

Tán sắc ánh sáng của kim cương
Tán sắc ánh sáng của kim cương

 

Thành phần  hóa học - yếu tố quan trọng tạo mày của đá ngọc
Màu sắc của đá ngọc do nhiều nguyên nhân tạo ra. Có thể là do cấu tạo thành phần hóa học của đá, do cấu trúc tinh thể, do có tạp chất lẫn. Dựa vào nguyên nhân gây màu, người ta chia đá ngọc thành hai nhóm: màu tự sắc, màu ngoại sắc..

Màu tự sắc là do các nguyên tố câu strucs của tinh thể tạo nên. Đá ngọc tự sắc không nhiều. Ví dụ nguyên tố Mn trong cấu trúc tin thể của khoáng vật rodonit (CaMn4(Si5O15)), khoáng vật rodocrosit (MnCo3) tạo ra màu hồng, đỏ thịt. Nguyển tố Cu là tác nhân tạo ra màu lam của khoáng vật malachit (Cu(CO3).(OH)2) và biruza (CuAl3(PO)4.(OH)8.4H2O. Màu lục, lục phớt vàng, lục phớt nâu do Fetạo ra trong peridot. 

Màu ngoại sắc là do các nguyên tố tạp chất lẫn gây ra chứ không phải do các nguyên tố tham gia câu trúc tinh thể, mặc dù những tạp chất lẫn có hàm lượng rất thấp trong đá (từ 0,01n đến n%). Phần lớn đá ngọc tạo màu do nguyên nhân này. Ví dụ: Cr lẫn trong thành phần của corindon tạo màu đỏ (ruby), trong berl tạo màu lục. Cũng là corindon, nên có tạp chất lẫn là Fe và Ti sẽ tạo thành màu lam (saphir)...

Tính phát quang
Đá ngọc còn có tính chất phát quang. Hiện nay phát quang là do sự có mặt của tạp chất trong cấu trúc tinh thể hoặc do cấu trúc tinh thể bị sai lệch. Nguồn kích thích phát quang là các sóng điện từ. Có các loại phát quang sau: Phát quang dưới tác dụng của nhiệt độ, phát quang cưới tác dụng của dòng điện, phát quang do ma sát, phát quang dưới tia âm cực.

 

 

 

 

 


Ý kiến của bạn