寶石的色彩

　　摘要：我們知道自然的可見光是由紅、橙、黃、綠、青、藍、紫7種顏色(即光譜顏色)的光波混合而成，波長范圍在390~770nm之間，不同顏色的光波長不同，并且顏色彼此存在互補關系。如圖所示對角扇形區間的顏色互為補色。那么寶石那迷人的顏色是怎么形成的呢？其實寶石的顏色是寶石對自然可見光中不同光譜選擇性吸收后，透射和反射出來的各種波長可見光的混合色。這些繽紛的色彩使每一種寶石都散發其獨特的魅力。
　　關鍵詞：寶石；顏色；鑒別
　　
　　1 顏色的概念
　　顏色是寶石評價的重要標準，也是識別寶石的一個很重要的參照，因此，寶石的顏色特征很受人們關注。
　　寶石顏色成因的研究為生長寶石和改善寶石提供了依據。寶石的顏色大多由其含有色雜質或結構缺陷所致。通過生長或改善時有意識地加減這些雜質或調整它們的價態，可產生理想顏色。對結構缺陷引起的顏色也是一樣，可以人為地增加或減少寶石的結構缺陷，以引起寶石顏色的變化。顏色是一種生理感覺，波長范圍在390~770nm范圍內的電磁波輻射，刺激人們視覺神經時，就有顏色感覺。這一區段的電磁波輻射可以稱之為可見光區。寶石的顏色由于寶石對不同波長的可見光選擇性吸收的結果，常與寶石礦物所含的化學成分有關。
　　
　　2 寶石顏色的分類
　　不同寶石自身固有的化學成分以及其晶體的結構、外來雜質、物理界面等因素不同，形成了自色、他色和假色。
　　自色，由寶石自身的化學元素組成這一固有的因素引起的顏色，就叫做自色。這種寶石稱為自色寶石，其顏色是固定不變的，常可以做寶石的鑒定特征。
　　他色，就是寶石的非固有因素引起的顏色，但不包括物理光學效應引起的顏色。例如純剛玉透明無色，但如果剛玉有雜質(通常我們稱之為金屬氧化物)的存在，就會形成我們夢寐以求的紅寶石、藍寶石、綠寶石、黃藍寶等。一般而言，他色是由于外來雜質包括機械混入物等引起的。這些雜質有的也進入礦物晶格，形成類質同像置換。同一種礦物，往往可以因為所含雜質不同而呈現不同的他色。大部分寶石的顏色都是他色。比如碧璽，剛玉。
　　假色，是由物理光學效應引起的顏色。如歐泊，鉆石等。
　　
　　3 寶石顏色的觀測
　　3.1 直接目測法
　　正常人眼睛的視網膜上，含有紅綠藍三種不同感光色素的視錐細胞，具有辨別不同顏色的功能。人們可按照視覺感來描述寶石的顏色。對于單色寶石，用紅橙黃等一個顏色表示，而且習慣上將次要顏色寫在前面，主要顏色寫在后面，如黃綠色橄欖石；有時也可以用實物的顏色來表示寶石的顏色，如蜜黃色貓眼石。
　　3.2 對比目測法
　　將各種顏色印制成標準系列的色度圖冊，將寶石與色度圖上的顏色比較，找到相同顏色，即為寶石所屬的標準顏色。這種方法快速簡便，還能減少目測法帶來的人為差別。
　　3.3 儀器測定法
　　將寶石樣品放入分光光度計中，在390~770nm的可見光范圍內，按照一定的波長間隔測定，測算出紅綠和藍光的含量值，成為三刺激值。其中綠光含量成為視覺投射率，就是顏色三要素中的亮度。根據三刺激值，可在國際照度委員會（CIE）規定的標準色素圖上求出另外兩個要素值，即色調（主波長）和飽和度。為了系統地解釋由寶石固有成分、雜質、缺陷和特殊構造產生的顏色，人們采用了4種不同的近現代化物理學理論，即晶體場理論、分子軌道理論、能帶理論和物理光學理論。對于某一寶石的具體顏色，在這4種理論中總能找到一種能給予圓滿的解釋。