天价耳环为什么闪闪发光?
最近的“天价耳环事件”闹得沸沸扬扬,宝石璀璨耀眼,闪闪发光,让爱美的女孩儿看了很心动。那么宝石为什么会闪闪发光呢?
火彩是什么?
想象一下,你手里拿着一颗切工精美的钻石,当你在阳光下转动它时,突然,一道七彩光芒像变魔术一样从钻石里迸发出来!这就是宝石学家所说的“火彩”,专业术语叫色散效应。
火彩现象最神奇的地方在于,它能把白光“分解”成彩虹般的七彩色。在宝石学中,人们常用一个词来形容这种现象,叫色散值,它表示宝石把白光分解成七彩光的能力强弱。还不好理解的话,你可以用光盘观察类似的现象:把光盘对着阳光,调整角度就能看到彩虹。这就是光盘表面精细纹路造成的光的色散现象,和宝石的火彩原理类似。
光线的“分身术”
300多年前,科学家牛顿做了一个推动科学界发展的实验。他用一块三角形的玻璃棱镜对准阳光,墙上突然出现了一条美丽的七色彩虹带。
他又继续调整实验思路做了新的实验:先用棱镜把阳光“拆开”成彩虹,再单独让红色光通过第二个棱镜。红色光还是红色的,没有变。这就证明:阳光本来就是由7种颜色组成的,棱镜只是帮它们“排好队”而已。
为什么白光经过宝石会变成七彩光呢?这些不同颜色的光在宝石中“跑步速度”不一样,导致它们“分道扬镳”。怎么理解呢?不同颜色的光有不同的波长,红光的波长最长,紫光最短。当光从空气进入宝石时,它会发生折射。不同颜色的光,折射程度不同,比如紫光偏折最大,红光最小,这种差异导致白光被“分解”成七色光。
下雨后天空出现的彩虹,就是阳光在雨滴中发生色散形成的自然现象,而宝石的火彩就像握在手中的彩虹。
打造完美火彩的“魔法配方”
不是所有宝石都能展现漂亮的火彩,需要4个关键要素完美配合:
1. 高色散值
色散值越高的宝石,一般产生的火彩越明显。我们熟悉的钻石的色散值是0.044。
2. 精准切工
即使宝石色散值高,如果切工不好,火彩也会大打折扣。宝石切割师就像光线导演,通过精确计算角度,让光线在宝石内部完美反射。比如,切割钻石的标准是有57个切面。
3. 高透明度
宝石中的内含物和杂质会阻挡光线传播,所以透明度越高的宝石,火彩现象越明显。
4. 光源
当你在阳光直射下或者对着手电筒观察宝石时,它会迸发出最耀眼的火彩,而在教室的荧光灯下,火彩就会变得黯淡许多,这是因为点光源能让光线集中“表演”。
科学家多像一位神奇的魔术师,为我们揭开了宝石火彩的神秘面纱。这个世界处处都藏着科学的魔法,希望你也有科学家的好奇心,去探索更多的科学奥秘!
排版:冯璐瑶
初审:张铭宇
复审:吴科锐
终审:李 伟