1、（寶石的物理性質(zhì)）第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì)2.2 寶石的力學(xué)性質(zhì)2.3 寶石的發(fā)光性2.4 寶石的熱學(xué)性質(zhì)第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì)一、顏色一、顏色 第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 1）化學(xué)因素：）化學(xué)因素： CrCr紅色、綠色紅色、綠色 FeFe紅色、綠色、藍色、黃色紅色、綠色、藍色、黃色 MnMn粉紅色粉紅色 TiTi藍色藍色 V V 綠色、藍色綠色、藍色 CoCo藍色藍色一、顏色一、顏色1 1、寶石顏色的產(chǎn)生因素、寶石顏色的產(chǎn)生因素 第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì)2）物理因素：）物理因素： 干涉、衍射、散射干涉、衍射、散射

2、一、顏色一、顏色 1 1、寶石顏色的產(chǎn)生因素寶石顏色的產(chǎn)生因素 第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 1）光源：）光源： 在觀察寶石顏色時，光源對在觀察寶石顏色時，光源對寶石的顏色有一定的影響。同寶石的顏色有一定的影響。同一寶石在不同光源下可能呈現(xiàn)一寶石在不同光源下可能呈現(xiàn)不同的顏色。如變色效應(yīng)不同的顏色。如變色效應(yīng)2、寶石顏色的影響因素、寶石顏色的影響因素 因此在評價寶石或展示寶因此在評價寶石或展示寶石時應(yīng)注意光源的使用石時應(yīng)注意光源的使用 2）人眼：）人眼： 不能有色盲。不能有色盲。 第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì)3、顏色的寶石學(xué)意義、顏色的寶石學(xué)意義 體現(xiàn)寶石的美麗

3、體現(xiàn)寶石的美麗 如祖母綠、碧璽、紅寶石如祖母綠、碧璽、紅寶石 評價寶石的質(zhì)量評價寶石的質(zhì)量 如鉆石、紅寶石等如鉆石、紅寶石等 鑒定寶石的依據(jù)鑒定寶石的依據(jù) 如紅寶石和石榴石如紅寶石和石榴石第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì)如如紅寶石紅寶石 平行平行C C軸方向軸方向 紅色紅色 垂直垂直C C軸方向軸方向 橙紅色橙紅色 平行平行C C軸方向軸方向 藍色藍色 垂直垂直C C軸方向軸方向 綠色綠色C軸 4 4、多色性、多色性 寶石在光的照射下，不同方向上呈現(xiàn)不同顏色寶石在光的照射下，不同方向上呈現(xiàn)不同顏色的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。第二章 寶石的物理性質(zhì)多色性的觀察多色性的觀察 肉眼觀察。肉眼觀察。

4、對多色性強的寶石可用肉眼觀察。對多色性強的寶石可用肉眼觀察。 2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 儀器觀察。儀器觀察。 一般可用一般可用二色鏡二色鏡觀察。觀察。 第二章 寶石的物理性質(zhì)多色性的寶石學(xué)意義多色性的寶石學(xué)意義 鑒別寶石的簡便方法。鑒別寶石的簡便方法。 如紅寶石與紅色尖晶石的鑒別。如紅寶石與紅色尖晶石的鑒別。 2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì)第二章 寶石的物理性質(zhì) 對多色性強的寶石，在加工時要注意寶石的取對多色性強的寶石，在加工時要注意寶石的取向，以呈現(xiàn)最好的顏色。向，以呈現(xiàn)最好的顏色。 如紅寶石與藍寶石如紅寶石與藍寶石C軸C軸？2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì)第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 1 1、

5、折射與折射率、折射與折射率 對于給定的任何兩種相接觸的介質(zhì)及給對于給定的任何兩種相接觸的介質(zhì)及給定波長的光來說，入射角的正弦與折射角定波長的光來說，入射角的正弦與折射角的正弦之比為一常數(shù)，并稱為的正弦之比為一常數(shù)，并稱為折射率折射率。 sin 光在空氣中的速度寶石折射率= sin 光在寶石中的速度二、折射率與雙折射率二、折射率與雙折射率第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 折射率是寶石最重要的物理性質(zhì)。很少有兩種寶石的折折射率是寶石最重要的物理性質(zhì)。很少有兩種寶石的折射率是完全一樣的，因此它是鑒定寶石的重要依據(jù)。射率是完全一樣的，因此它是鑒定寶石的重要依據(jù)。 常見寶石的折射率 鉆石 2

6、.42 鋯石 1.93-1.99 紅寶石 1.76-1.78 尖晶石 1.74 藍寶石 1.76-1.78 碧璽 1.62-1.64 金綠寶石 1.74-1.75 黃玉 1.61-1.62 祖母綠 1.57-1.59 水晶 1.54-1.55 寶石的光澤與其折射率有關(guān)。寶石的折射率越高，寶石的光澤與其折射率有關(guān)。寶石的折射率越高，光澤越強。高檔寶石的折射率一般較高。光澤越強。高檔寶石的折射率一般較高。 寶石學(xué)意義：寶石學(xué)意義：第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 寶石的折射率一般用折射儀來測定，還可通過寶石的折射率一般用折射儀來測定，還可通過其光澤來判斷。其光澤來判斷。 第二章 寶石的

7、物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 對有些物質(zhì)，當光入射時會分解成兩條對有些物質(zhì)，當光入射時會分解成兩條不同方向的折射光，這種現(xiàn)象稱為雙折射。不同方向的折射光，這種現(xiàn)象稱為雙折射。因此，就會得到兩個折射率。二者之差稱因此，就會得到兩個折射率。二者之差稱為該物質(zhì)的雙折射率。為該物質(zhì)的雙折射率。雙折射的直觀結(jié)果是產(chǎn)生雙影現(xiàn)象。 2 2、雙折射與雙折射率、雙折射與雙折射率 第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì)方解石的雙折射現(xiàn)象雙折射率=0.172第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì)常見寶石的雙折射率 鉆石 0 鋯石 0.059 紅寶石 0.008 尖晶石 0 藍寶石 0.008 碧璽 0

8、.020 金綠寶石 0.009 黃玉 0.010 祖母綠 0.005 水晶 0.009 雙折射率是鑒定寶石的另一個重要的光學(xué)性質(zhì)。如碧璽與黃玉雙折射率是鑒定寶石的另一個重要的光學(xué)性質(zhì)。如碧璽與黃玉雙折射率可以用儀器來測定。雙折射率可以用儀器來測定。對雙折射率較高的寶石還可以觀察其對雙折射率較高的寶石還可以觀察其刻面棱雙影刻面棱雙影。第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì)三、色散三、色散 寶石對光的折射實際上還與入射光的波長寶石對光的折射實際上還與入射光的波長有關(guān)。同一材料，對波長較長的光折射較小，有關(guān)。同一材料，對波長較長的光折射較小，波長較短的光折射較大。因此。在適當?shù)臈l件波長較短的光

9、折射較大。因此。在適當?shù)臈l件下（如用三棱鏡），可以使白光分解。下（如用三棱鏡），可以使白光分解。紅紫白光寶石把白光分解成寶石把白光分解成它的組成色的現(xiàn)象它的組成色的現(xiàn)象稱為稱為色散。第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 色散產(chǎn)生的五顏六色的現(xiàn)象在寶石學(xué)中稱為色散產(chǎn)生的五顏六色的現(xiàn)象在寶石學(xué)中稱為 “火彩火彩”。第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 不同寶石的色散的強弱是不同的。通常以用不同寶石的色散的強弱是不同的。通常以用紅光（紅光（686.7nm)686.7nm)和紫光和紫光(460.8nm)(460.8nm)所測的折射率所測的折射率之差來表示，并稱為之差來表示，并稱為色散值

10、色散值。 一些常見寶石的色散值 鉆石 0.044 鋯石 0.039 藍寶石 0.018 尖晶石 0.020 黃玉 0.017 水晶 0.013 立方氧化鋯 0.065 紅紫白光螢石（0.007)水晶（0.013)黃玉（0.014)YAG（0.028)合成尖晶石（0.020)藍寶石（0.018)玻璃（0.031)鋯石（0.039)GGG（0.038)合成金紅石（0.30)鈦酸鍶（0.19)鈮酸鋰（0.13)CZ（0.065)鉆石（0.044)第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì)寶石火彩產(chǎn)生的條件：寶石火彩產(chǎn)生的條件： 高的色散值高的色散值 正確的切工正確的切工色散的寶石學(xué)意義：色散的寶石

11、學(xué)意義： 寶石的一個可貴的性質(zhì)寶石的一個可貴的性質(zhì) 鑒定寶石的一個重要依據(jù)，尤其對鉆石而言鑒定寶石的一個重要依據(jù)，尤其對鉆石而言第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì)四、光澤四、光澤 光澤指寶石表面對光的反射效應(yīng)。光澤指寶石表面對光的反射效應(yīng)。 寶石光澤的等級：寶石光澤的等級： 金屬光澤金屬光澤 如金如金 金剛光澤金剛光澤 如鉆石如鉆石 玻璃光澤玻璃光澤 如紅寶石、祖母綠、水晶如紅寶石、祖母綠、水晶 寶石光澤的強弱取決于它的折射率和表面的拋光程度寶石光澤的強弱取決于它的折射率和表面的拋光程度鉆石、鋯石、紅、藍寶石、祖母綠、水晶、螢石呈現(xiàn)出的不同光澤第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)

12、性質(zhì)五、透明度五、透明度 寶石透過可見光的能力。寶石透過可見光的能力。 透明度對寶石尤透明度對寶石尤其是玉石質(zhì)量的其是玉石質(zhì)量的評價是很重要的。評價是很重要的。一般分為五個等級：一般分為五個等級： 透明透明 可充分透光，清晰可見寶石底部的影像可充分透光，清晰可見寶石底部的影像 半透明半透明 可透光，并可見寶石底部的影像，但不清楚可透光，并可見寶石底部的影像，但不清楚 亞透明亞透明 可透光，但不可見寶石底部的影像可透光，但不可見寶石底部的影像 半亞透明半亞透明 僅在寶石的邊部有輕微的透光僅在寶石的邊部有輕微的透光 不透明不透明 不透光不透光 第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì)六、寶石的

13、特殊光學(xué)效應(yīng)六、寶石的特殊光學(xué)效應(yīng) 1 1、貓眼效應(yīng)、貓眼效應(yīng) 弧面型的寶石在光的照射下，表面呈現(xiàn)出一條可平弧面型的寶石在光的照射下，表面呈現(xiàn)出一條可平行移動的明亮光帶。行移動的明亮光帶。如：金綠寶石、 電氣石、石英第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 1 1、貓眼效應(yīng)、貓眼效應(yīng) 貓眼效應(yīng)產(chǎn)生的條件：貓眼效應(yīng)產(chǎn)生的條件：1 1）寶石中含有大量平行排列的針）寶石中含有大量平行排列的針狀、纖維狀或管狀包裹體。狀、纖維狀或管狀包裹體。 3 3）寶石的底面平行包裹體的排列）寶石的底面平行包裹體的排列方向。方向。2 2）寶石應(yīng)琢磨成弧面型）寶石應(yīng)琢磨成弧面型注意：亮帶的方向與包裹體的 方向垂直。

14、第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 1 1、貓眼效應(yīng)、貓眼效應(yīng) 貓眼石 許多寶石都可能具有貓眼效應(yīng)。許多寶石都可能具有貓眼效應(yīng)。如：金綠寶石貓眼、石英貓眼、如：金綠寶石貓眼、石英貓眼、電氣石貓眼。電氣石貓眼。其中最珍貴的是金綠寶石貓眼石其中最珍貴的是金綠寶石貓眼石第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 2 2、星光效應(yīng)、星光效應(yīng) 弧面型的寶石在光的照射下表面呈現(xiàn)出相互交會的四弧面型的寶石在光的照射下表面呈現(xiàn)出相互交會的四射或六射星狀光帶。射或六射星狀光帶。如：如：紅寶石、紅寶石、藍寶石、透輝石藍寶石、透輝石星光效應(yīng)的種類：星光效應(yīng)的種類：四射星光和六射星光四射星光和六射星光表星

15、光與透星光表星光與透星光第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 2 2、星光效應(yīng)、星光效應(yīng) 星光效應(yīng)產(chǎn)生的條件：星光效應(yīng)產(chǎn)生的條件： 1 1）寶石中含有大量二個或二個）寶石中含有大量二個或二個以上方向平行排列的針狀、纖維以上方向平行排列的針狀、纖維狀或管狀包裹體。狀或管狀包裹體。 2 2）寶石應(yīng)琢磨成弧面型）寶石應(yīng)琢磨成弧面型 3 3）琢磨寶石時其底面應(yīng)平行包）琢磨寶石時其底面應(yīng)平行包裹體的排列方向。裹體的排列方向。 第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 3 3、變彩效應(yīng)、變彩效應(yīng) 光從歐泊特有的結(jié)構(gòu)中反射時，由于衍射和干光從歐泊特有的結(jié)構(gòu)中反射時，由于衍射和干涉作用而產(chǎn)生的多種

16、光譜色。涉作用而產(chǎn)生的多種光譜色。第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 3 3、變彩效應(yīng)、變彩效應(yīng) 光從歐泊特有的結(jié)構(gòu)中反光從歐泊特有的結(jié)構(gòu)中反射時，由于衍射和干涉作用射時，由于衍射和干涉作用而產(chǎn)生的多種光譜色。而產(chǎn)生的多種光譜色。 原因：原因： 歐泊中規(guī)則排列的歐泊中規(guī)則排列的SiOSiO2 2小球?qū)梢姽猱a(chǎn)小球?qū)梢姽猱a(chǎn)生的衍射和干涉作用生的衍射和干涉作用第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 4 4、變色效應(yīng)、變色效應(yīng) 寶石在不同光源的照射下寶石在不同光源的照射下呈現(xiàn)不同顏色的現(xiàn)象。呈現(xiàn)不同顏色的現(xiàn)象。 如：如：變石變石 、石榴石、石榴石 日光下為綠色日光下為綠色 燭光下為

17、紅色燭光下為紅色 原因：與其中含Cr有關(guān)第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 5 5、月光石效應(yīng)、月光石效應(yīng) 寶石內(nèi)部的細小包裹體對光的寶石內(nèi)部的細小包裹體對光的散射作用散射作用而產(chǎn)生而產(chǎn)生的朦朧狀的蔚藍或乳白暈色。的朦朧狀的蔚藍或乳白暈色。如：月光石如：月光石第二章 寶石的物理性質(zhì)2.1 寶石的光學(xué)性質(zhì) 6 6、星彩效應(yīng)、星彩效應(yīng) 寶石內(nèi)部的不透明包裹體對光的反射作用而產(chǎn)寶石內(nèi)部的不透明包裹體對光的反射作用而產(chǎn)生的星點狀閃光。生的星點狀閃光。 如：砂金石第二章 寶石的物理性質(zhì)2.2 寶石的力學(xué)性質(zhì)一、密度與相對密度一、密度與相對密度1 1、概念、概念密度：密度： 單位體積的質(zhì)量（單位

18、體積的質(zhì)量（g/cmg/cm3 3) )。相對密度：相對密度：在在44和標準大氣壓下，寶石在空氣中的和標準大氣壓下，寶石在空氣中的重量與同體積水的重量之比。重量與同體積水的重量之比。 寶石的重量/V 寶石的密度相對密度： = 同體積水的重量/V 同體積水的密度 （寶石的重量-寶石在水中的重量）二者在數(shù)值上是相同的。二者在數(shù)值上是相同的。第二章 寶石的物理性質(zhì)2.2 寶石的力學(xué)性質(zhì)2、相對密度的測量方法：、相對密度的測量方法：1）手掂法 用手掂量，估計寶石的密度。2）重液法 將寶石放入已知密度的液體中，根據(jù)寶石在其中的沉浮判斷寶石密度的相對大小。3）靜水力學(xué)法）靜水力學(xué)法 用天平測量寶石在空氣中

19、的重用天平測量寶石在空氣中的重量和寶石在水中的重量，并根據(jù)公式計算出寶石量和寶石在水中的重量，并根據(jù)公式計算出寶石的相對密度。的相對密度。 寶石的重量/V 寶石的密度相對密度： = 同體積水的重量/V 同體積水的密度 （寶石的重量-寶石在水中的重量）第二章 寶石的物理性質(zhì)2.2 寶石的力學(xué)性質(zhì)常見寶石的相對密度 鉆石 3.52 鋯石 4.70 紅寶石 3.99 尖晶石 3.60 藍寶石 3.99 水晶 2.54 金綠寶石 3.72 黃玉 3.53-3.56 祖母綠 3.7-2.9 立方氧化鋯 5.6-6.0 3、寶石學(xué)意義：、寶石學(xué)意義： 鑒定寶石的一個重要依據(jù)鑒定寶石的一個重要依據(jù) 估計寶石

20、的重量估計寶石的重量第二章 寶石的物理性質(zhì)2.2 寶石的力學(xué)性質(zhì)二、硬度二、硬度1 1、概念、概念寶石抵抗刻劃力和磨蝕力的能力。寶石抵抗刻劃力和磨蝕力的能力。 摩氏硬度計 滑石 1 長石 6 石膏 2 石英 7 方解石 3 黃玉 8 螢石 4 剛玉 9 磷灰石 5 金剛石 10 2 2、硬度的等級、硬度的等級第二章 寶石的物理性質(zhì)2.2 寶石的力學(xué)性質(zhì)3 3、寶石硬度的測定與判斷、寶石硬度的測定與判斷 用標準硬度筆或硬度板測定用標準硬度筆或硬度板測定4 4、硬度的寶石學(xué)意義、硬度的寶石學(xué)意義 寶石加工時要根據(jù)其不同的硬度選擇不同的磨料寶石加工時要根據(jù)其不同的硬度選擇不同的磨料 根據(jù)寶石表面的劃

21、痕判斷根據(jù)寶石表面的劃痕判斷 利用硬度鑒定寶石利用硬度鑒定寶石 硬度不同的寶石不可混裝硬度不同的寶石不可混裝第二章 寶石的物理性質(zhì)2.2 寶石的力學(xué)性質(zhì)三、解理與斷口三、解理與斷口1 1、概念、概念解理：解理：寶石在外力的作寶石在外力的作用下，嚴格沿一定結(jié)晶用下，嚴格沿一定結(jié)晶學(xué)方向破裂成一系列光學(xué)方向破裂成一系列光滑平面的性質(zhì)。滑平面的性質(zhì)。斷口：斷口：寶石在外力的作寶石在外力的作用下，產(chǎn)生隨機的、無用下，產(chǎn)生隨機的、無方向性的裂面。方向性的裂面。第二章 寶石的物理性質(zhì)2.2 寶石的力學(xué)性質(zhì)2 2、解理的等級、解理的等級（根據(jù)解理形成的容易程度和解理面的平整光亮程度判斷）（根據(jù)解理形成的容易程度和解理面的平整光亮程度判斷）完全解理：很容易形成、解理面平整光亮完全解理：很容易形成、解理面平整光亮中等解理：較易形成，解理面較平整中等解理：較易形成，解理面較平整不完全解理：不易形成，解理面不平整不完全解理：不易形成，解理面不平整極不完全解理：無解面。貝殼狀斷口極不完全解理：無解面。貝殼狀斷口具有完全解理的常見寶石：具有完全解理的常見寶石：鉆石鉆石 黃玉黃玉 月光石月光石