宝石的色彩原理

曼诗琳

宝石的色彩原理。当白光照射进矿物晶体时，如果某个波段的光线被吸收了，当这道光反射或投射入眼中时便缺少了被吸收的那一部分，根据颜色叠加原理，不同颜色的光便因此产生。
在很多彩色矿物中，颜色的形成都是由「吸收现象」所造成的，如坊间常见的红宝石、蓝宝石。其实它们的本质都是刚玉—氧化铝，为什么颜色完全不同呢？关键就在于被吸收的光不同。而矿物晶体的光吸收现象中，有一个最重要的角色—电子。蓝宝石其实就是大自然中常见的矿物—氧化铝，也就是刚玉。一般的刚玉是无色透明的坚硬矿物，但当刚玉中掺杂了很少量的铁、钛等杂质时，由于铁离子有不稳定的外层电子，它们很容易转移至钛离子上。而铁→钛这样的电子移动正好会消耗蓝光以外的大部分可见光，以致经过这样的吸收作用之后，只剩下蓝色。
晶场效应。红宝石与蓝宝石的本质同是氧化铝，为什么它们有如此大的颜色差异呢？这是因为两者含有不同类型的离子杂质。在大自然中，铬与铝是好朋友，经常同时出现，而地壳中铬的含量却比铝少很多，因此在氧化铝中，铬通常只能担任小配角，但它却是比主角还抢眼的「最佳配角」。铬离子在红宝石中的吸收现象，与蓝宝石中铁→钛原子间电子移动的模式很不一样，而是原子内的移动。铬是过渡金属，电子在过渡金属内的活动比其他类型的元素还自由、有弹性，这是因为它们或多或少都有一些未成对电子填充在d 层电子轨域上。
（文章图片等转自：www.*.com）

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以致经过这样的吸收作用之后，只剩下蓝色。

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