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什么是宝石的吸收光谱?

佩玉 2020-06-30 13:15 来源:珠宝资讯网

  通过使用分光镜来揭示吸收光谱,宝石学家可以更全面地观察宝石是如何与光相互作用并获得其颜色的。确定特定宝石吸收的光的波长有助于识别它。这也有助于确定宝石是天然的还是人造的,或者是否经过了颜色处理,比如染料。

  麦凯翡翠

  “翡翠”既是宝石,在英语里也是绿色的一个术语。宝石学家如何判断翡翠色宝石是否真的是翡翠宝石?麦凯翡翠,在史密森学会展出。

  吸收光谱的“吸收”是什么意思?

  吸收光谱对宝石的着色有很大的影响。当白光照射到宝石上时,具有特定波长或颜色的光子在原子水平上被“吸收”。颜色通常是由光的波长来决定的,也可以用光的频率或振动来描述。每个特定波长都有相应的频率。当光的频率与宝石中原子的频率相匹配时,光振动的能量就会加到原子振动的能量上。这就是宝石吸收这个波长的光,当宝石“吸收”光线时,它会变得更热。

  宝石能将某些颜色转化为热量,这似乎有些奇怪,但有一个众所周知的例子,即物体将颜色转化为热量。黑色物体吸收可见光的所有波长并将其转化为热。白色物体反射可见光的所有波长,因此除了“白光”之外,它们既不会从光中获得热量也不会有任何颜色,这就是为什么黑色衣服让你暖和,白色衣服让你凉爽。

  宝石的光吸收与镶嵌面宝石内部的光反射不同,后者有助于宝石分散被宝石吸收的光不会反弹,被困在里面。吸收的光只以热的形式存在。

  非吸收光会发生什么?

  我们看到的宝石颜色不是来自吸收的波长的光。请记住,吸收的光会变成热。我们需要考虑非吸收光。

  宝石可以透射或反射非吸收波长的光。透明宝石传输非吸收波长(允许光通过),而不透明宝石反射它们。我们的大脑将肉眼看到的非吸收波长作为颜色处理。

  不同种类的宝石吸收、传输和反射不同波长的光。这些组合是赋予它们独特颜色的一部分。例如,翡翠不是绿色的,因为它吸收绿色波长的光。相反,我们将翡翠的非吸收波长视为绿色。同时,宝石学家可以通过分光镜观察翡翠的吸收波长。

  宝石的吸收光谱是什么样子的?

  白光由所有可见的颜色组成。当它的光谱通过棱镜散射时,看起来像彩虹。分光镜可以分散白光,也可以显示颜色的波长,通常用纳米(nm)或十亿分之一米来测量。

  可见光光谱
可见光光谱

  可见光光谱,从波长380纳米的紫罗兰色到波长750纳米的红色。在这张图片中,没有任何颜色或波长被吸收到任何物体中。

  分光镜通过将白光引导到宝石中并显示所产生的彩虹色,从而使宝石的吸收光谱可见,减去那些被吸收的颜色。这些吸收波长的光看起来像黑线。有时,光谱或颜色范围的整个区域都会被吸收而显得很暗。

  宝石学家可以将他们通过分光镜看到的吸收线、区域和图案与已知的宝石吸收光谱进行比较,以帮助识别特定的宝石。以翡翠为例,它会显示出明显的吸收光谱:黑色吸收线在680和683纳米之间,吸收面积在580到630纳米之间,几乎完全吸收了光谱的紫罗兰色端。无论翡翠看起来是否“翠绿”,真正的翡翠都会显示出这种吸收光谱。

  并不是所有的宝石都有独特的吸收光谱可以识别它们。有些宝石需要额外的分析来鉴定。然而,观察宝石的吸收光谱是一个有参考价值的宝石学测试。

  为什么有些分光镜显示吸收光谱不同?

  翡翠吸收光谱分光镜有两种:衍射光栅和棱镜。两者的工作原理相同,测量的波长相同。

  衍射光栅和棱镜光谱区别

  衍射光栅分光镜的波长分布均匀。

  棱镜分光镜扭曲蓝色和红色区域,以使吸收线更容易看到。

  以上就是关于宝石的吸收光谱的简单介绍,更多珠宝知识,请关注珠宝新资讯!

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