۶ ویژگی نوری سنگ‌های قیمتی (Optical Properties)
۶ ویژگی نوری سنگ‌های قیمتی (Optical Properties)
۶ ویژگی اپتیکی یا ویژگی نوری در شناسایی و مرغوبیت کانی‌های جواهر از ارزش زیادی برخوردار است. در شناسایی دسته‌های گوناگون کانی‌های جواهر ویژگی‌های اپتیکی مهم‌ترین و مطمئن‌ترین ابزار برای شناسایی است.
در این نوشتار به شناخت ۶ ویژگی نوری کانی‌ها و سنگ‌های قیمتی می‌پردازیم. پس با ما همراه باشید.
رنگ یکی از بارزترین ویژگی‌های آشکار سنگ‌های جواهر است و اساساً یکی از ویژگی‌های نوری آن به شمار رفته و وابسته به بودن روشنایی است. ساختار بلوری جدا از هم دو سنگ گوناگون واکنش ویژه‌ای به نور نشان داده و ویژگی‌های نوری هر سنگ را نشان می‌دهد. در این بخش تابش نور بر سنگ و گذشتن از آن را خواهم گفت.
تجزیه نور به هنگام گذشتن از منشور
تجزیه نور سفید به رنگ‌های طیفی را پراکنش نور می‌گویند؛ که به سنگ درخشش ویژه آن را می‌دهد.
۱) ویژگی رنگ (Color)
رنگ نخستین ویژگی نوری سنگ‌های قیمتی است. رنگ کانی‌ها و سنگ‌های قیمتی کاملاً وابسته به چگونگی جذب نور است. نور سفید آمیخته‌ای از نورهای هفتگانه رنگین‌کمانی (رنگ‌های طیفی) است. به هنگام برخورد نور با کانی، برخی رنگ‌ها به فرم گزینشی جذب‌شده و دیگر رنگ‌ها برگشت داده می‌شوند که درنهایت رنگ کانی را نمایش می‌دهند.
به گفته‌ای هرگونه کانی و سنگ رنگ هویتی خود را دارد (مانند اثرانگشت هر شخص) که به آن دامنه جذب ويژه (طیف جذب اختصاصی) می‌گویند. برای سنجش دامنه جذب ویژه می‌توان دستگاه طیف‌سنج (spectrometer) بکار گرفت. بسیاری از کانی‌ها و سنگ‌های قیمتی با چشم ساده همرنگ دیده می‌شوند!
ویژگی نوری «رنگ» خود به چهار دسته بخش‌بندی می‌شود که در ادامه به آنها می‌پردازیم:
یاقوت سرخ
(کرندوم سرخ)
یاقوت کبودی
(کرندوم آبی)
۱- سنگ‌های رنگ یافته (دگر رنگ)
رنگ یافتگی، رنگ‌پذیری از عناصر دیگر یا ناخالصی‌هاست که به‌گونه‌ای بخش دوم آمیخته شیمیایی سنگ برشمرده می‌شود. برای نمونه یاقوت اساساً بی‌رنگ است؛ ولی ناخالصی‌ها، همانند اکسیدهای فلزی رنگ سرخی به آن می‌دهند که یاقوت سرخ را به می‌سازند. یا رنگ‌های آبی، سبز، زرد که سافایر را می‌سازند و یا رنگ نارنجی و صورتی که یاقوت پادپاراچا (سافایر) را می‌سازند. سنگ‌های رنگ یافته، توانایی زیاد کردن یا دگرگونی رنگ را دارند.
۲- سنگ‌های خودرنگ
رنگ سنگ‌های خودرنگ وابسته به عناصری است که آمیخته شیمیایی سنگ را می‌سازند. ازاین‌رو سنگ‌های خودرنگ تنها در یکرنگ یکتا و با کم‌وزیادی از همان رنگ دیده می‌شوند. برای نمونه زبرجد که همواره سبز دیده می‌شود وابسته به عنصر شیمیایی آهن آن است.
۳- سنگ‌های پاره رنگ
به بلوری که رنگ‌های ناهمسانی را در خود داشته باشد، پاره رنگ می‌گویند که می‌تواند دورنگی، سه رنگی یا چندرنگی باشد. شاید رنگ‌ها نا هم نواخت باشند، یا در جاهایی آمیزه‌ای باهم داشته باشند. گونه‌های ناهمسان تورمالین بهترین گواه نمونه است که می‌تواند تا ۱۵ رنگ یا سایه رنگ را در یک بلور یکتا به نمایش گذارد.
۴- سنگ‌های چندرنگ
سنگ‌هایی که از یک زاویه دید یکرنگ نشان می‌دهند، می‌توانند از زاویه دیگری یک یا چندرنگ دیگر را بروز دهند؛ و بدین‌سان چندرنگ نام‌گرفته‌اند. سنگ‌های بی‌فرم و یا مکعبی تنها یکرنگ نشان می‌دهند. ولی کج لوزی‌ها و چهاروجهی‌ها، شش‌وجهی‌ها و یا سه وجهی‌ها دورنگی نشان می‌دهند. راست لوزی‌ها و کج وجهی‌ها پدیده سه رنگی نشان می‌دهند.
یاقوت‌های خاص
(کرندوم‌های خاص)
زبرجد
تورمالین هندوانه‌ای
بلورهای دورنگ تورمالین بسیار جذاب هستند، رنگ‌ها به‌یک‌باره و یا آهسته از هم جدا می‌شوند.
یولیت (بی‌رنگ)
ایولیت قویاً چندرنگ است. نوع بی‌رنگ آن با ۹۰ درجه چرخش رنگ آبی از خود نشان می‌دهد.
یولیت (آبی)
۲) نرخ (ضریب) شکست نور (Refractive Index)
دومین ویژگی نوری سنگ‌های قیمتی نرخ شکست نور است. هنگامی‌که شعاعی از نور به سطح یک سنگ پرداخت‌شده می‌تابد کمی از آن بازتاب می‌یابد ولی بیشتر آن رد شده و جذب می‌شود و چون چگالی سنگ و هوا باهم ناهمسان است، نور در برخورد با سنگ شکسته و کج می‌شود. اندازه این کج شدگی نرخ شکست نور نام دارد و با RI نشان داده می‌شود که با دستگاه شکست‌سنج (Refractometer) اندازه‌گیری می‌شود.
۳) دو شکستی یا نرخ شکست دو برابر (Double Refraction)
سومین ویژگی نوری گوهرسنگ‌ها دوشکستی نام دارد. پرتو نور در همه کانی‌ها به‌جز اپال (Opal)، شیشه و کانی‌هایی که نظم کریستالوگرافی آنها سیستم ایزومتریک (Isometric System) یا مکعبی هست به دو پرتو جدا می‌شود که این پدیده شکست دوگانه نور (Double Refraction) نامیده می‌شود. هنگامی‌که از راه شکست‌سنج به سنگ‌ها نگاه کنیم، سنگ‌های مکعبی مانند اسپینل که تک شکستی هستند در یک لبه سایه رنگ نشان می‌دهند. ولی سنگ‌هایی مانند تورمالین، دو لبه سایه رنگ از خود بروز می‌دهند اندازه بین این دو سایه را دو شکستی (DR) می‌گویند.
نرخ شکست دو برابر
پخ‌های زیرین در زیرکون دوتایی دیده می‌شوند (DR).
کلسیت
کلسیت شدیداً دو شکستی است و شیئی واحد در پشت آن دو تا دیده می‌شود.
۴) درخشش (جلا و درخشندگی)
ویژگی نوری چهارم از ۶ ویژگی نوری سنگ‌های قیمتی درخشش یا درخشندگی است. همه ارزش رویه‌ای هر سنگ به درخشش آن بستگی دارد و آن همسنگ بازتاب نور از سطح بیرونی سنگ است. که این به کیفیت پرداخت نهایی سنگ بستگی دارد. درخشش بیشتر سنگ وابسته به‌سختی بیشتر آن است. جواهر شناسان برای گفتن اندازه درخشش سنگ از نام‌های گوناگونی بهره می‌برند.
هنگامی‌که سنگ مانند آینه نور را بازتاب ندهد در گفتار به آن «خاکی» یا «مات» می‌گویند. سنگ‌هایی که مانند الماس بازتاب ایجاد می‌کنند دارای «درخشش الماسی» هستند که بسیار خوشایند و دلپذیر است. از سویی بیشتر سنگ‌های روشن و تراش‌خورده، «درخشش شیشه‌ای» داشته و همگی فلزهای قیمتی، «درخشش فلزی» و جواهرات آلی، «درخشش صمغی» تا «مرواریدی» و «مومی» گوناگونی نشان می‌دهند.
برخی سنگ‌های گروه گارنت درخشش ناهمسانی دارند. برای نمونه هسونیت، درخشش صمغی و دمانتوئید، درخشش الماسی دارد. لاجورد ناتراش و هاولیت درخشش مات و خاکی داشته ولی پس از پرداخت درخشش شیشه‌ای دارند.
۵) درهم‌تنیدگی (تداخل) امواج نور
پنجمین ویژگی نوری سنگ‌های قمتی و نیمه‌قیمتی درهم‌تنیدگی امواج نوری نام دارد. درهم‌تنیدگی امواج نور، یک ویژگی نوری است که در پی برخورد نور به ساختمان درونی سنگ ایجاد می‌شود. درهم‌تنیدگی امواج نور در شماری از سنگ‌ها رقص رنگ می‌سازد.
در شماری دیگر گستره همه‌گیری از رنگ‌ها را ساخته و در شماری نیز چیره شدن یک رنگ را می‌سازد. در سنگ اپال به خاطر ساختار ویژه آن درهم‌تنیدگی امواج بر پایه آرایش و چیدمان سه‌بعدی توپک‌های سازنده آن پدیده رنگینی ایجاد می‌کنند که به آن پدیده رنگین‌کمانی و یا زنبقی می‌گویند که در برخی سنگ‌های دیگر مانند سنگ‌آهن، لابرادوریت و کوارتز زنبقی هم دیده می‌شوند. در سنگ ماه (گونه‌ای فلدسپار) درهم‌تنیدگی امواج در برخورد با لایه‌لایه‌های باریک و پیوسته سطح زیرین سنگ پدیده اپالسانی یا مهتابی را می‌سازد.
۶) پدیده چشم‌گربه‌ای و ستارهای
ویژگی نوری ششم به پدیده چشم‌گربه‌ای و ستارهای یا در کل پدیده‌های ویژه نوری بخش‌بندی می‌شود. هنگامی‌که سنگ دامله (گنبدی یا مدور) پرداخت داده می‌شود، نور پس از برخورد با حفره‌ها یا رشته‌های سوزنی و یا لایه‌های ناخالصی پدیده چشم‌گربه‌ای و یا ستارهای از خود نشان می‌دهد.
پدیده چشم‌گربه‌ای ناشی از برخورد نور با لایه‌های تک‌رشته‌ای و موازی درون‌گیرهای سنگ و پدیده «ستاره چهارپر» ناشی از برخورد نور با دودسته لایه‌های درون‌گیر و پدیده «ستاره شش پر» برخورد نور با سه دسته درون‌گیر می‌باشد و بر همین اساس پدیده هشت پر و دوازده پر نیز رخ می‌دهد.
خاستگاه (منبع):
– کتاب راهنمای مصور و جامع سنگ‌های قیمتی
– کتاب کانی شناسی در ایران قدیم (جلد اول و دوم)
در ادامه بخوانید: ۳ بخش‌بندی اصلی و ۱۰ دسته‌بندی درخشش در کانی‌ها و سنگ‌های قیمتی