1、(1)电子色心:电子色心是指电子存在于晶体缺陷的空位时,所形成的色心。使宝石产生颜色的原因是当阴离子空穴俘获一个电子后,该电子便处于其周围离子所形成的晶体场中,能级发生变化。当可见光照射宝石时,该电子产生由基态到激发态的跃迁,并在跃迁中对可见光产生选择性吸收而呈色,如萤石。萤石晶体为等轴晶系,在萤石的晶体结构中,正常情况下,一个钙离子与八个氟离子相连,当受到一些放射能辐射时,氟离子容易离开它的正常位置,而导致钙离子的过量,而原来氟离子的位置出现空位,要保持晶体的电中性,需由一些“自由离子”来充填该空位。这些电子不像原子或离子固有电子那样由原子核定位,而是由周围所有离子形成的晶体场定位,在晶体中,电子从基态向激发态跃迁时吸收可见光的红、黄、绿、蓝大部分光,仅透过紫光,使萤石呈紫色。
(2)空穴色心空穴色心是指由于阳离子缺失而产生的电子空位。产生颜色的原因是当宝石晶体中阳离子空位形成后,为了达到电价平衡,阳离子空穴附近的阴离子在外来能的作用下释放电子,形成未成对电子,这些未成对电子吸收可见光产生颜色,如水晶族中的烟晶与紫晶。水晶晶体结构是硅氧四面体。当水晶中有杂质a13+存在时,al3+代替了晶格中的si4+离子。为保持晶体的电中性,铝离子周围须有氢离子(h+)存在,这个离子往往离开al3+离子有一定距离。如果外能辐射从邻近al3+的氧中释放出一个电子,这个电子会被氢离子俘获而形成氢原子,而氧离子剩下一个未成对电子。这个电子吸收可见光而产生颜色,形成烟水晶。如果水晶中存在的是fe3+而不是a13+,则往往出现浅黄色,辐射时可得到紫色,加热后回到黄色,这是人工合成有色水晶常用的方法。
2、(1)折射仪的工作原理是建立在全内反射的基础上。该仪器是测量宝石的临界角,并将读数直接转换成折射率值。
产生全反射的条件:
1.折射仪的高折射率棱镜必须为光密介质
2.待测宝石为光疏介质
3.接触液使棱镜与待测宝石之间形成良好的光学接触
(2)宝石单折射,即有一个固定的阴影边界,说明宝石为立方晶系宝石或非晶质宝石或多晶质宝石。
宝石的双折射,说明宝石为各向异性材料。一种情况是两条阴影边界,一条移动,则为三方晶系宝石或六方晶系宝石;另一种情况是两条阴影边界,两条都移动,则为斜方晶系宝石或单斜晶系宝石或三斜晶系宝石。
3、(1)猫眼效应的原理:猫眼效应是当某些宝石沿一定方向切磨成弧面宝石后因反射而在其表面出现的从这一头到另一头的明亮光带。其必须具备的条件为:1.包裹体是长而细的——针状的。2.包裹体是平行排列的3.包裹体是足够丰富的。4.宝石被切磨成顶部是弯曲的,而底部平行于包裹体所在的方向。
(2)星光效应的原理:星光效应的成因同猫眼效应,但它是从宝石内部定向排列的两组或两组以上平行纤维状或管状包裹体反射所造成的。当宝石沿一定方向切磨成弧面型时,这几组包裹体在宝石表面产生“星光效应”
(3)密度和比重的异同:1.不同点:密度是涉及质量和体积的一种特性。是物质单位体积的质量,它是以材料的重量与其体积的比值来度量的。宝石的密度通常记为每立方厘米的克数。 而比重,又称相对密度,是指物品的密度与特定的标准密度的比较。所用的标准是水的密度。也就是物质的重量与同体积水的重量的比值。 2.相同点:密度和比重都为比较材料致密程度的可靠标准。
4、(1)材料受外力作用容易破碎的性质称为“脆性”。脆性与宝石材料的晶体结构、解理发育程度、多晶质材料的颗粒集合方式等密切相关。韧性是指材料抵抗撕拉,破碎的能力。韧性与硬度无关,与材料的结构构造有关。通常情况下,韧性越强,脆性越差;韧性越差,脆性越强。晶体宝石可具有解理、裂开、断口等力学性质,因而脆性较强。而矿物结合体宝石多具交织结构,不同颗粒的解理方向不同,当受到敲击并在表面产生解理或断口裂隙时,裂隙通常只穿过近表面为数不多的颗粒,不易进入纵深并发生整体的破坏。
(2)钻石和锆石的密度:这道题应该是问的相对密度吧。钻石的相对密度为3.52 锆石的相对密度为3.9到4.8 如果重量一样的话,钻石会大一些。
OK 答完了 累死我了。。。。