宝石的特殊光学效应

宝石的特殊光学效应——猫眼效应某些转动弧面型宝石表现出从一端到另一端的明亮光带，当转动宝玉石或移动光源时，光带会作平行移动，并且光带会发生粗细变化。

这种现象颇似猫的眼晴，故称猫眼效应。

一、猫眼效应产生的条件：1、宝石内部存在大量细小、密集密集、平行排列的纤维状或针状气、液、固相内含物，或晶体在生长过程中留下的空管状负晶，或晶体的一些片理，解理（及愈合的征理，解理）；2、琢磨时，宝石的底面短轴必须平行或垂直于内含物的延伸方向；3、宝石必须琢磨成弧面型。

具有猫眼效应的宝石、往往具有丝绢光泽。

二、猫眼产生的机理：将弧面型宝石中的一丝纤维看作是一根弯贡成弧形的玻璃纤维，当光线照射到这根弧形纤维时，产生一个亮点，十根弧形纤维产生连成一条直线的十个亮点，无数多的密集排列弧形纤维产生连成一条直线的无数多个亮点，这就是亮点带，就是猫眼效应。

三、弧面型宝石的高度与亮线宽度的关系。

一般说来，弧面型宝石的高度愈高，亮线愈细窄而且愈明亮，高度愈低，亮线愈宽粗而且暗谈。

当弧面型宝石的高度内反射线的焦点一致时，亮线最细最亮。

四、亮线的摆动与“眼线”的开合具有猫眼效应的宝石，随着光源的左右移动，“眼线”（即亮线）也作相应的移动，且逆光源方向移动。

当由两个光源照谢宝石时，将形成两条平行的眼线，当这两个源作交叉摆动时，眼线会产生“开、合”的现象。

五、眼线不正的原因弧面型宝石的底面轴线与平行的疑难维状包体群不平行，导致眼线位置不居中。

六、猫眼命名规则能产生猫眼效应的宝石有20多种，但宝石界传统地只将金绿宝石猫眼称之为猫眼（或猫眼石）其他宝石凡具猫眼效应的，均需在“猫眼”一词之前冠以宝石的名称，如石英猫眼、碧玺猫眼、海蓝宝石猫眼、孔雀石猫眼、玛瑙（玉髓）猫眼、磷灰石猫眼，透辉石猫眼等等。

七、猫眼的品质要求1、眼线要求：要求正（居中）、直、细、活、亮。

2、颜色：从最好到较差依次为密黄、黄绿、褐绿、黄褐、褐色。

以蜂密状的密黄色为上品当用聚光手电照射猫眼的右侧时，右侧呈密黄色，左侧呈乳白色；当照射其左侧时，则左侧呈密黄色，而右侧呈乳白色。

宝石学基础：宝石矿物的物理性质（光学性质）光学性质光和宝石（自然光和偏振光）自然光经宝石（特别是各向异性宝石）反射、折射、双折射或选择性吸收等作用后，可转变成只在一个固定方向内振动的光波，这种光称为偏振光。

偏振光是在单一平面内并只在与传播方向垂直的一个方向上振动的光。

1、光的反射是指落到宝石表面的一部分光由表面折回的现象。

由光的反射而提供的一系列重要的光学效应：光泽：金刚光泽、亚金刚光泽、玻璃光泽、树脂光泽、丝绢光泽、金属光泽宝石的光泽也称反射率，可通过反射率仪来测试。

特殊光学效应：光彩、猫眼效应、星光效应、晕彩。

亮度：是指光从宝石亭部小面反射而导致冠部呈现的明亮和度，取决于宝石的透明度和琢磨比例。

2、光的折射折射：是指光穿过两个不同光密度的介质时（入射线与分界呈900除外），其传播方向发生变化的现象。

全内反射；以临界角（折射角等于900时）为基准，所有小于临界角的角度与分界面相遇的入射光，将离开光密度较大的物质而进入光疏介质中。

所有大于临界角的入射光与分界面相遇时，将发生全内反射（遵守反射定律）并留在光密度较大的物质中。

3、宝石的颜色颜色不是物质固有的特征，它只是光作用于人的眼睛而在人的头脑中产生的一种感觉。

这是颜色的本质。

颜色形成的条件：白光源、改变光的物质（致色元素）、接受残余光的人眼和解释它的人脑。

宝石颜色引起的因素：化学元素（自色元素、他色元素），铬元素致色的重要性。

（红宝石、祖母绿、变石），电荷转移（堇青石），晶体结构缺陷造成电子转移（电子色心和空穴色心，如萤石）主要致色元素（Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu），放射性元素如U、Th。

色散；如钻石干涉与衍射；如欧泊的晕彩。

月长石的光彩。

多色性：一轴晶宝石具二色性，二轴晶宝石具三色性。

4、宝石的透明度透明度就是指宝石矿物透过可见光的能力，主要与宝石矿物对光的吸收的强弱有关。

透明：宝石矿物碎片厚为0.01cm时能透光.半透明：宝石矿物碎片厚为0.01—0.001 cm之间时能透光。

宝石的特殊光学效应整理/刘富康一些宝石由于特殊的结构或者包裹体，产生 十分迷人的光学效果，被称为特殊光学效应。

这 些光学效应的存在不仅增加了宝石的美观性以及 价值，还可以在鉴定宝石过程中，缩小判定宝石 品种可能的范围。

(1)猫眼效应猫眼效应是指在平行光照射下，以弧面形切割的珠宝玉石表面呈现一条明亮光带，并且随着 宝石或光线的转动而转动的现象。

这条光带像描 的眼睛一样，所以称为猫眼。

这种现象是由于宝 石内含有一组定向排列的针状、柱状或纤维状包 裹体，排列方向平行于底面。

若切割时宝石的底 面不与包裹体平行，那么眼线就会发生偏离。

常见的可以产生猫眼效应的宝石有：红宝石、蓝宝石、祖母绿、金绿宝石、海蓝宝石、月光石、碧玺、透辉石、磷灰石等。

注意：当“猫眼”作为一种宝石名称出现时，仅指“具有猫眼效应的金绿宝石”，其它具有猫眼 效应的宝石在命名时，必须在“猫眼”二字之前 加上宝石名称，例如“红宝石猫眼”、“合成蓝宝 石猫眼”。

星光红宝石——六射星光(刘富康摄于中国地质博物涫)(2)星光效应星光效应是指在平行光照射下，以弧面形切 割的珠宝玉石表面呈现两条或两条以上的交叉亮 线，并且亮线随宝石或光源的移动而移动的现象。

星光效应的形成原理与猫眼效应相似，但是星光 效应是因为宝石内部含有两组或两组以上定向排 列的针状、柱状或纤维状包裹体。

根据星线的数量, 又可以分为四射星光、六射星光和十二射星光。

常见的可以产生星光效应的宝石有：红宝石、蓝宝石、石榴石、尖晶石、水晶、透辉石等。

在 给这些宝石命名时，需在宝石名称之前加上“星光”二字，例如“星光红宝石”。

闲趣(3)变色效应变色效应是指在不同光源下，宝石会呈现不 同颜色的现象。

例如变石，它在白炽灯下呈紫红色，在日光下呈现绿色，因此它拥有“白天的祖母绿，夜晚的红宝石”之称。

常见的具有变色效应的宝石有：变石、蓝宝 石、石榴石、碧玺等。

在给这些宝石命名时，需 在宝石名称之前加上“变色”二字，例如“变色 蓝宝石”。

【维纳斯立方钻探索集】金绿宝石的特殊光学效应
在庞大的宝石家族中，金绿宝石是非常神奇的一个种类，它凭借着稀有的产量和美丽的猫眼效应、变色效应这两大光学效应跻身为世界五大宝石之一。

但是自然界中拥有猫眼效应和变色效应的宝石还有很多，虽然它们都不如金绿宝石珍贵，但是也有着自身独特的地方。

下面就为大家介绍几种同样拥有这些特殊光学效应的宝石。

先来说说猫眼效应，最常见的是石英猫眼，可以将它们看做是具有猫眼效应的水晶，它的硬度和密度都比金绿宝石要小。

此外还有常见的木变石，它又被称为虎睛石，相比金绿宝石猫眼，它的眼线比较模糊，宝石的质地和透明度也不高。

最
后还有人造猫眼，这种人造品的眼线十分呆板，美感不足。

再来看看变色效应，具有变色效应的金绿宝石又叫变石，可具备变色效应且与变石相似的常见宝石有尖晶石、石榴石和蓝宝石。

尖晶石和石榴石与变石的区别是前者无偏光性及多色性，而变石除在不同灯光下有颜色变化外，在同一光源下，宝石的不同方向也可呈现不同的颜色。

变石与变色蓝宝石的明显区别是两者的折射率明显不同且变色效果也不同。

宝石的各种效应璀璨的宝石绚丽多彩，是通过宝石的颜色、光泽、透明度、折光和琢型等衬托出来。

由于宝石结晶时其内部常含有包裹体、双晶纹、晶格结构缺陷等，造成光的干涉、衍射、散射等现象，在光照下会出现一些特殊的光学效应，使宝石更美，同时也提高了宝石的价值。

常见的特殊光学效应有星光效应、猫眼效应、变色效应、月光效应、游彩效应、金星效应、发光效应等。

(1)星光效应又称星彩效应或星状图形效应。

弧形凸面宝石在光的照射下，宝石表面呈现交会的四射、六射和最多十二射星状光芒的光学现象，似夜空中的星光。

(2)猫眼效应弧面宝石在光线照射下，宝石表面呈现的明亮的光带，转动宝石时，光带移动，似猫眼细长的眸子，称猫眼效应或游彩效应。

(3)变色效应宝石在日光或灯光（富于红光的灯光）等不同光源下，呈现不同的颜色，称为宝石的的变色或变彩效应。

(4)游彩效应游彩效应又称游色效应。

即在白光照射下，同一宝石戒怖上同时显示出多色变换闪光的一种现象。

当转动宝石或光源时，可见宝石色彩不断游动变换，闪闪迷人，出现红、橙、黄、绿等的多种色谱。

(5)月光效应月光石是具格子状双晶的微斜长石，两组相互近似垂直的双晶纹，对入射光散射，密集的散射光线集中在一起，呈朦胧的晕色，如同月光，所以称为月光效应。

具月光效应的微斜长石称为月光石。

(6)金星效应透明、半透明的宝石，当内部含有许多不透明的微小固体包体时，在光照射下，经反射而闪闪发光，这种现象称金星效应，又称砂金效应，如金星石英等。

(7)发光效应有荧光或磷光现象的宝石称为发光宝石，其中磷光强的宝石，俗有“夜明珠”之称。

如红宝石的红色荧光，白钨矿的蓝色荧光，金刚石的蓝色磷光等。

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宝石猫眼效应原理宝石猫眼效应是一种宝石的特殊光学现象，也被称为“猫眼效应”或“猫眼石效应”。

它是一种光学效应，使得宝石表面出现一条明亮的光线，就像一只猫的眼睛一样。

这种效应给宝石带来了独特的美感和价值。

宝石猫眼效应的原理是基于宝石内部的微小纤维或管道结构。

这些微小的结构会使得光线在宝石内部发生反射和折射，最终形成一条明亮的光线。

这条光线通常呈现为垂直于宝石表面的一条亮线，就像一只猫的眼睛在闪闪发光。

宝石猫眼效应最常见的宝石是猫眼石，也叫做“宝石猫眼”。

猫眼石是一种含有微小纤维结构的宝石，这些纤维会使得光线在宝石内部发生反射和折射，形成明亮的光线。

这条光线通常呈现为垂直于宝石表面的一条亮线，就像一只猫的眼睛在闪闪发光。

除了猫眼石，其他一些宝石也可以出现类似的效应。

例如，某些蓝宝石和祖母绿也可以呈现出猫眼效应。

这些宝石内部的微小管道或纤维结构会使得光线发生反射和折射，形成明亮的光线。

宝石猫眼效应的强度和明亮度取决于宝石内部结构的特性以及光线的入射角度。

当光线以特定角度入射到宝石表面时，才会形成明亮的猫眼效应。

这也是为什么只有在特定角度观察宝石时才能看到明亮的光线。

人们通常会将宝石猫眼效应与星光效应进行比较。

星光效应是指在宝石表面出现多条明亮的光线，形成星星点点的效果。

与星光效应不同，宝石猫眼效应只会形成一条明亮的光线，就像一只猫的眼睛在闪闪发光。

宝石猫眼效应给人一种神秘而迷人的感觉。

人们常常将其与幸运和吉祥联系在一起。

因此，宝石猫眼通常被用来制作各种珠宝首饰，如戒指、项链和手链等。

这些珠宝首饰不仅具有美丽的外观，还寓意着好运和幸福。

总之，宝石猫眼效应是一种宝石的特殊光学现象，通过微小纤维或管道结构使得光线在宝石内部发生反射和折射，形成明亮的光线。

这种效应给宝石带来了独特的美感和价值。

无论是作为珠宝首饰还是收藏品，宝石猫眼都是一种非常受欢迎和珍贵的宝石。

宝石的物理性质：光学性质光学性质概述宝石矿物的光学性质在宝石鉴定、评价以及设计加工中均具有极其重要的意义。

首先，宝石的颜色、光泽以及所具有的一些特殊的光学效应都是光与宝石相关作用的结果，因此，光与宝石间相互作用产生的效应是评价宝石价值高低最重要的依据；第二，对宝石（特别是成品）的鉴定，一般要求无损伤鉴定，所依据的主要是宝石的光学性质，如折射率、双折射率等，因此，光学性质对宝石鉴定至关重要；第三，为了最大限度地体现宝石的美，必须将宝石所能产生的最吸引人的效果显示出来，为此，加工中必须充分了解宝石的光学性质。

因此，光学性质对于宝石的重要性体现在评价、鉴定与加工等方面（见图1-5-1）。

图1-5-1 光与宝石的关系示意图光的本质光的本质很早就引起人们的注意。

但直到近代，人们才认识到光是一种电磁波，它既具有波动性又有粒动性。

波动性说明光是按波的形式以30万km/s的速度在真空中传播；电磁波的振动方向垂直于传播方向，即光波是横波，并可用波长、波幅来表示（见图1-5-2）。

其图1-5-2 光的波动特性示意图中波长表示电磁波的能量大小，波幅表示电磁波的强度。

整个电磁波是一个广阔的领域，它包括了波长极长的无线电波（波长1000-2000m之间），到极短的宇宙射线（波长小于10-4nm）。

电磁波从无线电波到红外线、可见光、紫外线、X-射线、r•射线，最后到宇宙射线，依次按波长顺序排列，组成一个完整的电磁波谱。

由电磁波谱可知，可见光只是整个电磁波谱中极窄的小段，其波长约为780nm-380nm。

这小段电磁波能引起人的视觉反映，即能为人眼所看见，故称可见光。

不同波长的可见光可呈现不同颜色。

当波长由大到小，相应的颜色由红（780-630nm）、橙（630-590nm）、黄（590-550nm）、绿（550-490nm）、蓝（490-440nm）、紫（440-380nm）。

普朗克和爱因斯坦经研究证明，光不但具有波动性，而且具有粒动性。

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、猫眼效应1、定义指某些宝石加工成弧面型后，其弧形表面可呈现出一条明亮的光带，对着光线转动宝石时，光带也随之平行移动的光学现象。

2、成因①机理猫眼效应是由宝石及宝石内一组密集、平行定向排列的包体或定向结构，对可见光的折射和反射作用引起的。

先折射，后反射。

②宝石内部含有平行的纤维构造，或平行的密集针状、纤维状矿物包体或管状气—液包体等，将宝石切磨抛光成弧面型时，光线垂直这些平行结构或构造方向入射，弧面迎光部位的各纤维或针、管状包体的反光点连在一起，构成一条明亮光带。

当转动宝石时，亮带随迎光部位的改变而移动，亮带移动方向与宝石转动方向相反。

3、必备条件①宝石内部必须有一组密集、平行定向排列的纤维状、针管状包体，或某些特殊结构②弧面型宝石的底平面与包体所在平面平行③弧面型宝石的高度与反射光焦点平面高度相一致，使亮带平行于宝石的长轴◆考法：举例说明猫眼效应产生的原因二、星光效应1、定义指某些宝石加工成弧面型后，其弧形表面可呈现出多条相互交叉的光带，构成四射、六射或十二射的放射状星光图案的光学现象。

2、成因①机理同猫眼效应，是宝石及宝石内定向包体或结构，对可见光的折射和反射作用引起的。

先折射，后反射。

②宝石内部含有沿着二个、三个或六个几何方向排列的密集针状、纤维状矿物包体或管状气—液包体等，⊥C 轴（平行包体的交织展布面）把宝石切磨加工成弧面型，各方向包体对光反射产生的光带相互交叉，构成星状图案。

包体方向与它所成星线的方向相互垂直。

3、必备条件①宝石内部必须有二组或二组以上定向排列的包体或结构②弧面型宝石的底平面与包体所在平面平行③弧面型宝石的高度与反射光焦点平面高度相一致，使亮带平行于宝石的长轴三、变彩效应1、定义宝石的特殊结构对光的干涉、折射作用产生颜色，且颜色随着光源或观察角度的变化而变化的现象。

2、特点在同一宝石表面呈现出多种光谱色，呈不规则的各种彩片分布，色彩随着转动宝石而变幻。

3、成因欧泊①欧泊由非晶质SiO2球粒呈六方或立方紧密堆集而成，空隙中常有水和空气充填，SiO2 nH2O为近于等大的小球，在三维空间作规则排列，构成了一个三维衍射光栅。

宝石中的光影世界作者：马志飞来源：《百科知识》2015年第17期如果说，石头是上帝随手捏就的，那么，矿物晶体就是上帝用尺子丈量、精心设计出来的。

作为矿物中极少数的宝石，更是难得的精品，它们历经亿万年水与火的洗礼，以最美丽的姿态展现在人类面前。

宝石之美，不仅在于材质之美、颜色之美、工艺之美;而且有些宝石具有特殊的光学效果，称得上是美中之美。

总的说来，宝石中的光学效应主要包括火彩效应、变彩效应、猫眼效应、星光效应、荧光效应和磷光效应等。

下面，让我们一一欣赏。

火彩——最耀眼的光芒在评价某些宝石的好坏时，业内人士常用到一个字——“火”。

如果这种宝石很耀眼，就表明“火好”。

这里所说的“火”，可不是点燃的火焰，也不是矿物学中的“光泽”，而是光线变化造成的特殊效果。

比如钻石，它具有很强的色散能力，也就是说，当一束白光射入刻面宝石以后，经反射或透射出宝石时，因白光中不同颜色的光具有不同的波长，会具有不同的折射率，从而使白光分解，呈现出一系列带颜色的色谱，这种现象叫色散效应。

某些切工较好的钻石在转动时，由于观测者、光源和宝石三者之间的相对位置发生了变动，这种奇特的光芒还会闪烁不定，这种现象叫宝石的闪烁效应。

当色散效应和闪光效应同时表现出来的时候，就成为“火彩”，即反射出五光十色、光怪陆离的彩光。

“火彩”越强烈，意味着宝石的色彩越艳丽、迷人，这不仅要求宝石材料必须有足够高的色散值，更要有合适的切割和设计，切割面的多少、面与面之间的角度都必须遵循该宝石的光学性质，只有这样，才能充分展现其内部的火彩。

比如，钻石的折射率是2.417，色散值是0.044，科学家研究发现，翠榴石（石榴石的一种）的色散能力比钻石还强，它的折射率是1.888，色散值达到了0.057。

经过精心设计和切割之后，翠榴石可以表现比钻石更强烈的火彩，所以，它被人们称为“世界上最耀眼的宝石”。

变彩——游移的彩虹我国历史上最著名的美玉——和氏璧，史书上称其为“侧而视之色碧，正而视之色白”。

xx特殊光学效应总结1、猫眼效应猫眼效应由宝石所含包裹体产生，当这些针状、柱状、四丝绢状的包裹体平行排列，并且宝石切成湖面时就会产生猫眼效应。

此外，猫眼效应还与宝石的折射率有关，包裹体的折射率与宝石的折射率差值越大，则眼线越亮。

具有猫眼效应的宝石，随着宝石的摆动，“眼线”也随之摆动，并且眼线沿逆着光源得方向移动。

若包裹体不与宝石的底面平行，则眼线会发生偏离。

常见可以产生猫眼效应的xx：红宝石、蓝宝石、祖母绿、金绿宝石、变石、海蓝宝石、紫锂辉石、月光石、碧玉、碧玺、翡翠、透辉石、芙蓉石、石榴石、矽线石、方柱石、红柱石、坦桑石、石英、孔雀石、蓝晶石、欧泊、磷灰石、蓝晶石、透闪石等。

2、星光效应星光效应的产生和猫眼效应类似，也是由包裹体引起的。

以红、蓝宝石为例，是由内部的丝绢状金红石包裹体平行排列从而出现了星光效应。

如有一组包裹体，红、蓝宝石则产生6线星光；若有两组包裹体，就会产生12线星光（若为合成的红、蓝宝石，则只能产生6线星光）。

和其类似的有芙蓉石，也可以产生6线和12线星光，而石榴石却常见4线和6线星光。

透辉石也可产生星光效应，但一般可以产生星光效应的透辉石颜色很深，并且它只能产生4线星光，而且正交。

常见可以产生星光效应的xx：红、xx（6、12）、石榴石（4、6）、芙蓉石（6、12）、透辉石（4）、尖晶石（4）、xx（12）3、变色效应变色效应是指在不同光源的照射下，宝石呈现不同颜色的效应。

以变石为例，在日光的照射下呈绿色，在白炽光的照射下呈紫红色，因此有“白天的祖母绿，夜间的红宝石”之称。

其原因是：变石有二个透光区，即红色波段和绿色波段。

日光中绿光的成分偏多白炽光中则红光偏多，故它们照射到该宝石上时，分别使绿色加浓和红色加浓，而分别呈现出绿色和红色。

常见具有变色效应的xx：蓝宝石、锆石、变石、红宝石、碧玺、石榴石等。

4、月光效应月光效应也称为光彩效应，月光效应是光彩效应中的一种特殊效应。

月光效应是指在一个弧面型的宝石上，转动宝石时，可见到一种波形的银白色或淡蓝色浮光，形似柔和的月光（所看到的银白色或淡蓝色是假色）。

宝石肉眼鉴定知识：基础篇（六）十、多色性多色性与双折射密切相关，是指一些具有双折射的有色宝石，从不同方向观察，会呈现不同颜色的现象。

如果从三个方向（上下、左右、前后，更精确的描述是沿晶体的三维光轴方向）观察，呈现出两种色相或同一色相有深浅不同，称为二色性；如果从三个方向观察，呈现出三种色相或深浅不同，称为三色性。

一般具有双折射的有色宝石都具有多色性，但明显程度差别较大。

因此，对于多色性明显的宝石，多色性这一特性可以作为重要的鉴定依据之一。

例如，蓝色蓝宝石与蓝色堇青石非常相似，但两者的多色性差异明显：蓝色蓝宝石具有蓝色和蓝绿色二色性，相对于宝石本身的体色变化不大；而蓝色堇青石具有紫蓝色、蓝色和淡黄色三色性，相对于宝石本身的体色变化较大。

图在最下图1、蓝色堇青石（/zlg/ks/w66.htm）图2、红柱石（/zlg/ks/images/47-hongzhushi8.jpg）多色性一般需要用正交偏光镜（珠宝业又称为“二色镜”）观察，但多色性明显的宝石用肉眼也清晰可见（表1），如电气石、蓝宝石、堇青石、红柱石、黝帘石（坦桑石）、榍石等。

表1 肉眼可见多色性的宝石十一、特殊的光学效应宝石的特殊光学效应，常见的有变色效应、红色闪光效应、猫眼效应、星光效应和砂金效应等。

（一）变色效应变色效应是指一些含铬或钒的宝石品种，在不同光源的照射下，宝石呈现不同的颜色。

例如，含铬的金绿宝石，在日光下照射呈现绿色，在白炽灯下则呈红色，因此又称其为变石。

具有变色效应的宝石（含人造宝石）主要有：变石、变色蓝宝石、变色尖晶石、人造变色蓝宝石、人造变色钇铝榴石、人造变色立方氧化锆等。

图3、变石（含铬的金绿宝石）（/bmiddle/5209ff4444dcf4cbe6caa）（二）红色闪光效应红色闪光效应是指含铬、钒或钴的蓝色或绿色宝石，用聚光手电在暗处照射时，在蓝色或绿色的体色上，伴有红色闪光的现象。

红色闪光效应较为罕见，是鉴别某些天然宝石与合成宝石的有效途径之一。

宝石闪闪发光的原理一、宝石基本结构与光学特征宝石主要由含有硅、钙等的复杂氧化物及硅酸盐矿物构成,具有典型的晶体结构。

宝石的光学特征主要与其晶体结构中的对称性及缺陷有关。

具有较高对称性的宝石通常无色透明。

而缺陷会影响光的吸收、透射和散射,产生颜色和光泽。

二、宝石发光的两大原因1. 荧光效应某些宝石矩阵或者缺陷能吸收短波长激发光,然后释放出长波长荧光,令宝石闪烁发光。

例如蓝宝石中的铬离子和钻石中的氮空位缺陷。

2. 衍射光光线进入宝石内部会发生衍射。

当衍射光互相干涉时,会增强特定方向的光,形成闪烁的点状光源,这种光效特别明显。

三、不同种类宝石发光机理1. 钻石主要是氮空位产生黄色荧光,发出明亮白光。

钻石的晶体结构衍射效应也增强闪烁。

2. 蓝宝石铬离子吸收黄绿光,释放出红色荧光,与蓝宝石基色混合,呈现紫红色闪光。

3. 绿宝石铁离子产生红色荧光,与绿宝石基色混合,生成特别的闪光颜色。

4. 碧玺铜离子在蓝绿光激发下发出强烈红光荧光,与石料的绿色交织,生成动人的闪光。

5. 锆石其晶体结构的衍射效应很强,在灯光下会产生明显的星芒闪烁。

6. 蛋白石含有芒硝质,可以产生白色荧光,所以蛋白石often in pale colors.四、提升宝石发光效果的方法1. 选择质地纯净,缺陷少的宝石原石。

2. 精心切割使宝石内部纤维排列整齐,增强发光。

3. 采用特殊的抛光方法,如稀油抛光,可以增强反射与衍射效果。

4. 选用合适的光源照射,让宝石发挥最佳的荧光吸收发光效果。

5. 利用科技处理如激光处理,可以增强宝石的发光效果。

六、总结宝石发光的迷人美学魅力源自其独特的内部结构,正是这些可控的缺陷与晶体排列,赋予它们璀璨的生命力,让人们为之倾倒。

希望上述内容能帮助您理解宝石发光的科学奥秘。

谢谢!。

变色效应和变彩效应名词解释
变色效应是一种特殊的宝石光学效应，是由于宝石内部的致色元素对光波能量的选择性吸收达到平衡而造成的。

并不是所有的宝石都可产生变色效应，当宝石的可见光吸收谱满足以下两个条件时，宝石才可能具有变色效应。

一是宝石的可见光吸收谱中存在着两个明显相间分布的色光透过带，而其余色光均被较强吸收。

二是透射光的波长与透射强度成正比。

如变石，是典型的具有变色效应的宝石。

变石的变色效应是由于其成分中微量的Cr3+引起。

变彩效应是指当光线以不同的角度投射到衍射层上时，衍射颜色也会变化一些宝石的内部，常含有特殊的结构，能够引起光的干涉和衍射作用，而使人们能看到多彩的色斑，且会随着观看的角度不同而发生变化，称变彩效应。

典型的具有变彩效应的宝石为欧泊。