现象凸圆面宝石的光学效应

Sharon Bohannon（莎伦·博汉农）

十一月 11, 2016

韦氏词典将现象定义为“通过感官所知的对象或方面”，这或许可以解释为什么有些宝石会被认为是非凡的。或者是因为这些宝石“特殊、异常或不寻常”。

然而，事实上，根据宝石学的解释，是宝石的结构、内含物和性质通过与光线的互动所形成的不同寻常的视觉效果或现象使得这些宝石如此非凡。

无论如何，这些宝石确实很吸引人，我们承认它们确实非同寻常。

结构引起的现象

蛋白石、钙钠斜长石和月光石由极细微的矿物层依次堆叠而成，会基于这些独特的结构来形成现象。当光与宝石材料的不同结构相互作用时，会产生闪烁的色彩。

让我们来看看三种宝石的不同结构是如何与光相互作用的。

蛋白石由数以百万计的细小二氧化硅微球层叠组成，并通过略有不同的二氧化硅和水的混合物粘合在一起。当光与二氧化硅微球相互作用时，光的衍射会导致闪烁的光谱颜色。这些颜色取决于二氧化硅微球的大小。较小的球体会产生蓝色至绿色的光谱色彩，较大的球体则会产生红色。这种现象被称为游彩。

钙钠斜长石由化学成分不同的两种长石层交叠而成。当光线与钙钠斜长石相互作用时，光的衍射会引起一种被称为“钠石光彩”的现象。感知到的颜色取决于交叠层的厚度和折射率。

月光石是由厚度和规律性各有差异的两种不同长石构成。在月光石中，光线分散至多个方向，形成阴天特有的蓝白色光，称为青白光彩。

当光穿过折射率不同于周围材料的透明薄膜时会产生虹彩现象。举例来说，肥皂泡或水面上薄薄的油层上出现的彩色图案就属于虹彩现象。珍珠层和珠母贝的结构刚好可以产生虹彩色的光学效果。珍珠光泽 (orient) 是用来描述珍珠虹彩现象的专用名词。

内含物引起的现象

星形或猫眼这类现象是由平行针状物小条纹或空心管等内含物所致。当针状物带或空心管相互平行时，则产生所谓的猫睛光或猫眼。当它们相互交叉时，则构成星形，称为星光。为让星形和猫眼材料呈现最佳效果，切割凸圆面的底部时应与内含物平行，以便在整个凸圆面上产生均匀的效果。许多宝石具有猫睛光和星光现象：金绿玉、红宝石、蓝宝石、尖晶石、柘榴石、碧玺、透辉石和石英等等。

洒金现象由日光石长石中肉眼可见的板状铜质小内含物或赤铁矿内含物反射的光线所致。（日光石长石中的洒金现象，在行业中亦称为青铜色光泽。） 在洒金石英中，绿色云母的闪烁产生熠熠生辉的效果，并呈现出宝石特有的体色。

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光照特性引起的现象

颜色变化是另一种类型的现象，其中亚历山大变石的颜色变化最为显著。铬是亚历山大变石的成色原因，在不同的光照条件下维持红色和绿色的平衡。最优质的俄罗斯亚历山大变石在日光和荧光灯下呈绿色。在白炽灯下，亚历山大变石显示为红色。这种现象印证了一句浪漫的说法“白天为翠绿色，晚上为红宝石色”。亚历山大变石得名于俄国沙皇亚历山大二世，虽然它是最珍贵的变色宝石，但某些类型的蓝宝石、尖晶石和柘榴石也可以变色。

为什么将有些宝石塑造成凸圆面？

术语凸圆面来源于法语单词“caboche”，意为“头”，指的是形状和磨光方式与刻面相反的宝石。将较软的宝石切工成凸圆面的做法也很普遍，因为凸圆面上的微小划痕远不及刻面宝石上的那么显眼。

光照特性和透明度 - 光线穿过宝石的能力是决定如何切割宝石的主要考虑因素。如果宝石不透明，通常塑型成凸圆面。拥有星光和猫睛光的宝石被切割为半球形凸圆面，以便最好地呈现引起这两种现象的细微针状内含物，若采用刻面切工，这些内含物可能就看不到了。

最后的决定取决于宝石鉴定家或客户的偏好，但往往会塑型成凸圆面，以便最好地展示它们的非凡优势。