宝石がどのように色をつけるか

色は着色された宝石の最も重要な特徴です。しかし、なぜ異なる宝石は異なる色を持っているのですか？色の変化の原因は何ですか？

色は宝石が光を吸収する方法の結果です。光は特定の波長での電磁振動です。人間の目は、380〜750nmの波長しか認識できません。私たちに見えるスペクトルの色は、赤、オレンジ、黄色、緑、青、紫です。

異なる波長の光がすべて宝石を通過すると、無色に見えます。一方、宝石素材がすべての光を吸収すると、黒く見えます。しかし、石がスペクトルの赤い部分を除くすべての波長を吸収すると、宝石は赤く見えます。

さまざまな宝石の種類が光を異なって吸収する理由はいくつかあります。一部の宝石は、単色または「自己着色」と言われています。つまり、化学構造の特性により、特定の波長の光を吸収します。ペリドット鉄を含む、は特色の宝石の例です。

ただし、特色の宝石はまれです。ほとんどの宝石は同種色です。つまり、結晶構造の不純物や微量元素によって着色されています。たとえば、純粋コランダム無色です。しかし、コランダムは通常、微量のクロムが存在する場合は赤で、微量のチタンが存在する場合は青です。前者と呼びますルビー、および後者サファイア。

宝石の最も一般的な微量元素はベリリウム（エメラルド）、クロム（エメラルド、翡翠、クロームトルマリン、ルビーとトパーズ）、銅（パライバトルマリン、ターコイズとマラカイト）、鉄（イエローサファイア、アクアマリン、緑のトルマリン、クリソベリル、シトリンと翡翠）、リチウム（緑とピンクトルマリン）、マンガン（ピンクトルマリン、モルガナイト、クンツァイトとスペサルタイトガーネット）、硫黄（ラピスラズリ）、チタン（サファイア）およびバナジウム（エメラルド、アレキサンドライトおよび色変化サファイア）。

このリストから気付くのは、化学不純物と宝石の色の関係は単純なものではないということです。場合によっては、異なる微量元素から同じような色が生じることがあります。エメラルドの緑は、クロムまたはバナジウム（あるいはその両方）の結果である可能性があります。他の場合では、単一の微量元素が異なる宝石の種類で異なる色を生成する可能性があります。したがって、クロムはエメラルドでは緑色になりますが、コランダムでは赤色になります。これは、宝石の結晶構造と微量元素の間に複雑な関係があるためです。