矿物的光学性质包括矿物的颜色、条痕、透明度、光泽和矿物的发光性。
矿物的颜色
对可见光选择性吸收是物体呈现颜色的主要原因。不同颜色的光波,一般用不同波长来表示,以纳米(nm)为单位,1nm=109m。可见光波波长约在390一760nm之间,其间波长由长至短依次显示红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等色。它们的混合色就是白色。
当矿物受白光照射时,便对光产生吸收、透射和反射等各种光学现象。如果矿物对光全部吸收时,矿物呈黑色;如果对白光中所有波长的色光均匀吸收,则矿物呈灰色;基本上都不吸收则为无色或白色。如果矿物只选择吸收某些波长的色光,而透过或反射出另一些色光,则矿物就呈现颜色。此外,由于光波多次反射、散射、干涉等物理光学作用,亦能影响矿物的呈色。
由于种种物理-化学因素,在晶体局部范围内,质点的排列偏离了严格的周期性重复规律,形成晶格缺陷。晶体中能选择吸收可见光的点缺陷称色心。它能引起相应的电子跃迁而使晶体呈色。在同一个晶体中,如果同时存在不同的色心,且数量亦不相同时,将会引起不同的颜色,故某种晶体可有多种颜色,如萤石。 光的反射、干涉等物理因素能引起矿物呈色,如晕色、锖色、变彩等。 晕色 某些透明矿物的表面常呈现出一种彩虹般的色带称为晕色,如云母、方解石、石英。主要由于矿物内部的解理面或裂隙对光连续反射,引起光的干涉而产生。 锖色 某些不透明矿物,经风化后表面产生氧化薄膜,引起反射光的干涉作用,使矿物表面呈现各种颜色称锖色,如班铜矿具有独特的、色彩班驳的蓝、靛、紫色,可作为鉴定特征。 变彩 某些透明矿物在转动时或沿不同角度观察,可呈现不同颜色的变化称为变彩。引起变彩的原因大多数是由于矿物内部有微细的叶片状包裹体,对光发生干涉和反射的结果,如拉长石呈现蓝色、绿色、金黄色等变彩。 应该指出,由于矿物的成分、结构、键型是复杂的,引起颜色变化的因素也是复杂的。一种矿物的颜色往往是各种呈色机理所产生的总效应,如蓝宝石(合少量Fe和Ti的刚玉)的颜色是由d-d电子跃迁和离子间电子转移综合引起,即由Fe2+、Fe3+、Ti3+的d-d电子跃迁和Fe2++Ti4+/ Fe3++Ti3+的电子转移(Fe2+的一个电子转移给Ti4+,使形成Fe3++Ti3+的组合),产生对红光强烈吸收,使矿物染成深蓝或蓝绿色。 在矿物学中传统地将矿物的颜色分为自色、他色、假色。这种分类目前仍在使用。自色是指由矿物本身固有的成分、结构所决定的颜色。自色对矿物鉴定有着重要的意义。他色是由杂质、气液包裹体等所引起的颜色。假色是因物理光学效应而产生的颜色,如上所述的晕色、锖色、变彩等。 [1] [2] [3] [4] [5] 下一页 |