Здесь вы найдете продолжение статьи, в которой говорится о взаимодействии света и химических веществ, которые придают драгоценным камням их потрясающие оттенки.

Фото предоставлено с помощью искусственного интеллекта, слева камень при дневном свете, справа – при лампах накаливания (ChatGPT/DALL-E):

Раскрываем научные основы цвета драгоценных камней, ч. 2

Влияние света

Цвет драгоценных камней также может быть связан с тем, как они взаимодействуют со светом. Свет состоит из электромагнитных волн, и когда свет попадает на драгоценный камень, он может либо поглощаться, либо передаваться, либо отражаться.

Способ, которым происходят эти взаимодействия, зависит от состава и внутренней структуры драгоценного камня, которые уникальны для каждого минерала.

Когда белый свет (представляющий собой комбинацию всех видимых цветов) попадает на драгоценный камень, материал поглощает некоторые длины волн света, пропуская другие. Поглощаемые длины волн света зависят от уровня энергии атомов или ионов в драгоценном камне.

Не поглощенные волны либо проходят через драгоценный камень, либо отражаются обратно к глазу наблюдателя, придавая драгоценному камню видимый цвет, или то, как мы воспринимаем цвет.

Если камень поглощает весь свет, он будет выглядеть черным, а если через него проходят все цвета, он будет казаться бесцветным, как, например, бриллиант. Цвет, который мы видим, – это цвет, который не поглощается камнем.

Всегда есть уникальные камни, которые нарушают правила цвета – например, александрит. Цвет александрита меняется от красного до зеленого. Учитывая уникальную кристаллическую структуру александрита, его спектр на самом деле балансирует между красным и зеленым. При дневном свете, в котором больше сине-зеленого света, он кажется зеленым; при свете ламп накаливания, в котором больше красного, он кажется красным.

Помимо химического состава, расположение атомов в кристаллической решетке (трехмерной структуре, из которой состоит драгоценный камень) влияет на взаимодействие света с материалом.

Это расположение определяет поглощение и отражение света на различных длинах волн. Например, драгоценные камни с правильной, упорядоченной кристаллической структурой могут пропускать свет более эффективно, создавая более четкий и яркий цвет.

В некоторых случаях взаимодействие света с кристаллической решеткой может приводить к оптическим эффектам, таким как плеохроизм, при котором драгоценный камень приобретает разные цвета при рассмотрении под разными углами.

Этот эффект возникает из-за того, что кристаллическая структура драгоценного камня по-разному поглощает свет в зависимости от направления его проникновения.

Кольцо с александритом (фото любезно предоставлено © Boykung/ Bigstockphoto.com):

Рассеивание света

Рассеивание света может вызывать цветовые вариации и изменять наше восприятие цвета.

В некоторых случаях внутренняя структура драгоценного камня, такая как наличие включений или микроскопических дефектов, может рассеивать свет и влиять на восприятие цвета.

Например, бриллиант обладает замечательным блеском и дисперсностью благодаря своей кристаллической структуре, но из-за бесчисленных мельчайших «облачных» включений бриллиант может выглядеть молочным, а не бесцветно-блестящим драгоценным камнем.

У некоторых драгоценных камней может наблюдаться цветовая зональность, при которой цвет меняется по всей поверхности или внутри камня. Это происходит, когда кристаллы драгоценного камня растут в разных условиях окружающей среды, что приводит к различной концентрации микроэлементов. Например, турмалин может иметь различную цветовую гамму от зеленого с одной стороны до розового или красного с другой, в зависимости от концентрации таких элементов, как железо, хром и марганец.

Обработка

Знаете ли вы, что обработка также может изменить цвет драгоценного камня, придав ему желанный оттенок?

Драгоценные камни могут подвергаться различным обработкам для улучшения или изменения их цвета. Термическая обработка обычно используется для усиления цвета сапфиров и рубинов. При нагревании драгоценного камня до высоких температур примеси или микроэлементы могут стать более устойчивыми, изменяя поглощение света и улучшая цвет драгоценного камня. Например, термическая обработка может превратить бледно-желтый сапфир в более насыщенный синий.

Аналогичным образом, облучение – это обработка, при которой используется высокоэнергетическое излучение для изменения цвета драгоценных камней, обычно придавая им оттенки зеленого, синего или фиолетового.

Понимание научных основ цвета драгоценных камней помогает нам оценить естественные процессы, которые создают эти ослепительные оттенки, и богатое разнообразие цветов, встречающихся в мире драгоценных камней.

В следующий раз, когда вы увидите потрясающий сапфир в витрине магазина, оцените по достоинству то, как природа подарила ему такой цвет.

Источник информационного материала и иллюстраций: https://www.jewellerybusiness.com/features/unveiling-the-science-behind-gemstone-colours/