寶石學(xué)基礎(chǔ)：寶石礦物的物理性質(zhì)

1、寶石學(xué)基礎(chǔ)：寶石礦物的物理性質(zhì)（光學(xué)性質(zhì)）光學(xué)性質(zhì)光和寶石（自然光和偏振光）自然光經(jīng)寶石（特別是各向異性寶石）反射、折射、雙折射或選擇性吸收 等作用后，可轉(zhuǎn)變成只在一個(gè)固定方向內(nèi)振動(dòng)的光波，這種光稱為偏振光。偏 振光是在單一平面內(nèi)并只在與傳播方向垂直的一個(gè)方向上振動(dòng)的光。1、光的反射是指落到寶石表面的一部分光由表面折回的現(xiàn)象。由光的反射而提供的一系列重要的光學(xué)效應(yīng)：光澤：金剛光澤、亞金剛光澤、玻璃光澤、樹(shù)脂光澤、絲絹光澤、金屬光 澤寶石的光澤也稱反射率，可通過(guò)反射率儀來(lái)測(cè)試。特殊光學(xué)效應(yīng)：光彩、貓眼效應(yīng)、星光效應(yīng)、暈彩。亮度：是指光從寶石亭部小面反射而導(dǎo)致冠部呈現(xiàn)的明亮和度，取決于寶 石的透明

2、度和琢磨比例。2、光的折射折射：是指光穿過(guò)兩個(gè)不同光密度的介質(zhì)時(shí)（入射線與分界呈90。除 外），其傳播方向發(fā)生變化的現(xiàn)象。全內(nèi)反射；以臨界角（折射角等于900時(shí)）為基準(zhǔn)，所有小于臨界角的角 度與分界面相遇的入射光，將離開(kāi)光密度較大的物質(zhì)而進(jìn)入光疏介質(zhì)中。所有 大于臨界角的入射光與分界面相遇時(shí)，將發(fā)生全內(nèi)反射（遵守反射定律）并留 在光密度較大的物質(zhì)中。3、寶石的顏色顏色不是物質(zhì)固有的特征，它只是光作用于人的眼睛而在人的頭腦中產(chǎn)生 的一種感覺(jué)。這是顏色的本質(zhì)。顏色形成的條件：白光源、改變光的物質(zhì)（致色元素）、接受殘余光的人 眼和解釋它的人腦。寶石顏色引起的因素：化學(xué)元素（自色元素、他色元素），銘元

3、素致色的 重要性。（紅寶石、祖母綠、變石），電荷轉(zhuǎn)移（堇青石），晶體結(jié)構(gòu)缺陷造成電 子轉(zhuǎn)移（電子色心和空穴色心，如螢石）主要致色元素（Ti、V、Cr、Mn、Fe、 Co、Ni、Cu），放射性元素如U、Th。色散；如鉆石干涉與衍射；如歐泊的暈彩。月長(zhǎng)石的光彩。多色性：一軸晶寶石具二色性，二軸晶寶石具三色性。4、寶石的透明度透明度就是指寶石礦物透過(guò)可見(jiàn)光的能力，主要與寶石礦物對(duì)光的吸收的 強(qiáng)弱有關(guān)。透明：寶石礦物碎片厚為0.01cm時(shí)能透光.半透明：寶石礦物碎片厚為0.010.001 cm之間時(shí)能透光。不透明：寶石礦物厚度為萬(wàn)分之幾厘米時(shí)仍不透光。5、寶石礦物的條痕色是指寶石礦物粉末的顏色。6、寶

4、石礦物的發(fā)光性是指在外部高能輻射線影響下發(fā)射可見(jiàn)光的現(xiàn)象。熒光：是指寶石在高能射線輻照下發(fā)射可見(jiàn)光的現(xiàn)象。如紅寶石。磷光：是指在外部輻射源關(guān)閉后具熒光的寶石仍能繼續(xù)發(fā)光的現(xiàn)象。力學(xué)性質(zhì)寶石的力學(xué)性質(zhì)是指寶石在外力（包括地球引力）作用下所表現(xiàn)出來(lái)的物 理性質(zhì)。包括比重、硬度、解理、裂開(kāi)和斷口。寶石的密度和比重：密度：以一個(gè)單位體積內(nèi)所含和物質(zhì)的單位數(shù)來(lái)度量。密度=質(zhì)量/體積。 寶石密度的常用單位公制克/立方厘米。比重：在4（C溫度及標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下，材料（寶石）的重量與等體積水 的重量之間的比值。SG=W/（W-W1）。W為寶石在空氣中的重量可用天平直接稱 得。W1為寶石在水中的重量，W-W1為

5、寶石等體積水的重量（根據(jù)阿基米德定 律，當(dāng)物體浸入液體中時(shí)，液體作用于物體的浮力等于它所排開(kāi)液體的重 量。）寶石的硬度：硬度：是指寶石抵抗磨蝕的能力。相對(duì)硬度法是德國(guó)礦物學(xué)家摩斯于1822年提出來(lái)的。1滑石6長(zhǎng)石2石膏7石英3方解石8黃玉石粉末相互研磨。寶石的解理、裂開(kāi)和斷口寶石的解理、裂開(kāi)和斷口是寶石受外力作用后產(chǎn)生的不同破裂性質(zhì)的各種 表現(xiàn)形式。解理：指礦物晶體在外力作用下，沿著某些固定方向裂開(kāi)，并或多或少留 下光滑平面的性質(zhì)。如金剛石的完全八面體解理，方解石的完全菱面體解理， 黃玉的完全底面解理。裂開(kāi)：晶體受外力作用后，沿雙晶結(jié)合面或包裹體分布面等方向裂開(kāi)成光 滑平面的性質(zhì)。斷口：指具不

6、完全解理性質(zhì)的寶石，尤其是那些沒(méi)有解理的寶石晶體、非 晶質(zhì)寶石和礦物集體，在外力作用下產(chǎn)生的無(wú)一定方向的破裂稱斷口。如石英 的貝殼狀斷口，鋸齒狀、參差狀。寶石的其他重要物理性質(zhì)導(dǎo)熱性：是指寶石對(duì)于熱的傳導(dǎo)能力。如鉆石的導(dǎo)熱性要比其他寶石高數(shù) 百倍至數(shù)千倍。根據(jù)這一性質(zhì)，人們?cè)O(shè)計(jì)了一種專門(mén)鑒定鉆石有儀器，即熱導(dǎo) 儀。導(dǎo)電性：是礦物對(duì)電流的傳導(dǎo)能力。如天然藍(lán)色鉆石由于其中含微量的硼 而成為電的半導(dǎo)體。壓電性；是指某些礦物晶體，在機(jī)械作用的壓力或張力影響下，因變形效 應(yīng)而呈現(xiàn)的電荷性質(zhì)。礦物的壓電性只發(fā)生在無(wú)對(duì)稱中心、具有極性軸的各類 晶體礦物中（石英）。放射性和磁學(xué)性質(zhì)：含有放射性元素的寶石礦物，由于所含的放射性元素 能自發(fā)地從原子核內(nèi)放出射線，同時(shí)釋放出能量，這種現(xiàn)象叫放射性，這一過(guò) 程叫放射性衰變。如鋯石天然就含有放射性元素，