蓝色钻石到底是怎么形成的?

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近年来,各大拍卖场上钻石屡创辉煌,尤其是蓝色钻石更是珠宝拍卖会上的宠儿,价格也是日益高涨。那么蓝色钻石到底是怎么形成的呢?所谓的IIa型钻石和IIb型钻石有都分别是什么?

如果钻石只由化学元素纯碳组成的话,它会被分类为IIa型。当晶体不存在缺陷时,它是无色的。在IIb型钻石中,当非常低浓度的硼原子替代了钻石的碳原子,只要几个ppb(碳原子里十亿分之一的硼原子)一丁点的数量,即足以使钻石产生蓝灰色、灰蓝色至蓝色调。比较IIa型和IIb型钻石的吸收光谱,有助于了解为什么IIb型钻石是蓝色到灰蓝色。

蓝色钻石到底是怎么形成的?

于SSEF测试的蓝色钻石

观察在10,000nm到200nm之间IIa型钻石的吸收光谱(图2),能注意到这型钻石不吸收位于2,500nm至230nm之间的任何光。在这些波长下,IIa型钻石是完全透明的,其中包括800nm到400nm之间的可见光范围波长,因而人眼能视出其完美的无色性(D色等级)。有趣的是,在中红外线(2,000nm和7,000nm之间),纯IIa型钻石吸收了许多光,这些吸收是由于碳原子之间的化学键合所致,因此这个区称作:钻石的本征吸收区域。

蓝色钻石到底是怎么形成的?

IIa型钻石的吸收频谱

现在,看看灰蓝色IIb型钻石的吸收光谱(图3),注意到最后一个吸收区域与化学纯型的IIa型钻石的吸收光谱有很大差异。不同之处即在于硼原子的存在,大大改变了钻石的本征吸收区域。

举例,在2,500nm处的IIa型钻石不吸收任何光;这也是大多数其他I型钻石的情况,但是在相同波长处IIb型钻石的吸收就很多了,吸收系数达到5;但我们可以看到IIb型的吸收朝向可见光区域时规律地减少,而在可见光范围的红色区域(800nm至600nm)仍持续吸收。钻石在可见光范围内的吸收可直接解释我们所见钻石的颜色。

蓝色钻石到底是怎么形成的?

IIb型钻石的吸收频谱

应该记住:

1.人的视力对黄色的敏感度较高。

2.用白光照射,吸收特定颜色的任何透明材料将以互补色出现。例如,吸收蓝色范围波长的钻石,人眼将看到黄色;吸收在红色范围内波长的钻石,将看到蓝色。吸收所有可见光范围波长的钻石,看到的会是灰到黑色。

最后再来看看IIb型的吸收光谱,我们现在明白,IIb型钻石之所以呈现灰蓝色有两个因素:一、1.由于硼元素在整个可见光范围内的吸收直至尾端(2-3之间的吸收系数),因此使其显示了灰色色调。二、在可见光谱中相较于其他范围,吸收了更多的红色,因此使其显示出蓝色调。综合前述的两项,因而导致IIb型钻石具有典型的灰蓝色调。

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