翡翠和玉石为什么透光?

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题主说的这个现象,是翡翠以及大部分有色玉种的一个通性,叫做“透闪”或者“透闪效应”,也是鉴定翡翠是否天然的一个很有效的判别方法! 下面我具体讲讲这背后原因: 首先我们从光学角度来解释一下这是什么原理: 如图所示,光从A进入宝石(假设宝石折射率比空气大,即n>1.0),经第一次折射后形成2个分光,因为第一折射面处光线是有相位的,所以形成的2次折反射也是带相位的,而第二次折射时又因另一个折射面的存在而使得某些波长方向的色光的偏转被抵消,这样最终我们就看到了经过多次折射、全反射而形成的有颜色、有亮度的光,也就是人们看到的宝石的颜色(这里为了解释方便省去了很多物理过程,其实实际远比这个复杂,比如还要考虑球面反射、锥状反射等等,但原理是差不多的)。 而当我们看到一块透明的玻璃或者是透明水晶的时候,情况又是怎么样的呢? 以玻璃为例,其本身是一种各向同性介质,也就是说无论我们选取什么观察方向,光线经过晶体后偏转的角度都是一样的,这样在玻璃中就会形成全内反射,从而把原来进入玻璃中的光全部返出来,这样玻璃就具有了全透明的特点,看起来就是清澈见底。然而这种“通透”并不是没有代价的,因为全内反射的存在,使得玻璃只能透射部分光,而把大量的不透明色光都折射到了晶体的其他方向,从而形成了我们看到的半透明——透明的光学特性。 所以由于翡翠是纤维交织结构,其内部纤维相互交织形成了无数细小的隙间,这些隙间就像无数个微小棱镜,把光束折射、反射之后,使得原本不是特别强的色光得到了加强,从而使肉眼看到有颜色、有亮度的光线,也就是有“透闪”的现象;

相反,若是一块质地通透的玻璃,由于不具备发生“透闪”的条件,所以我们见到的是一汪清水般澄澈通透。

禄诗薇禄诗薇优质答主

任何透明的物体都有透光性,比如玻璃,只是效果不一样。

光在密度低的物质中传播速度大于在密度高的物质中传播速度,从密度低的物质射向密度高的物质时,如果入射角大于临界角,光就不会穿过,而是在分界面处发生全反射(钻石就是这个原理闪光),入射角小于临界角,则会改变传播方向发生折射,比如插入水中的筷子看起来变弯折了。同样,如果从密度高的物质射向密度低的物质,只要入射角大于零度,光总是会穿过(顶多弯一下),从透明物体的侧面看上去就是透明的,可以看见另一侧的景物(玻璃就是这个原理透光)。

宝石透明度的不同,也是同这个原理有关系,不同的宝石具有不同的内部结构和化学成分,对不同的电磁波(光属于电磁波的可见光部分)有不同的吸收和反射特性。宝石内部成分越纯,结构的对称性越高,吸收的光波越少,就可以以一定的角度照入并以一定角度全部折射出,具有透明性。成分越复杂,结构的对称性越低,吸收的光波越多,光的透射率就越低,看起来就是不透明。

比如水晶具有极好的透明性,是因为SiO2分子结构极其对称,吸收的光波很少。红宝石的Al2O3 也有高对称结构,但它所含的一些稀土元素(铬)对红外光和一部分可见光有很强的吸收,剩下的光波经过眼睛色混以后就是深红色。

翡翠和玉也是同这个原理,内部结构的对称性和化学成分吸收光的程度各有不同。

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