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》寶石知識 為什麼IIB型鑽石是藍到藍灰色? 2017-12-11
  • 於SSEF測試的藍色鑽石。(圖片提供/SSEF)
  • IIa型鑽石的吸收頻譜。(圖表提供/SSEF)
  • IIb型鑽石的吸收頻譜。(圖表提供/SSEF)
 如果鑽石只由化學元素純碳組成的話,它會被分類為IIa型。當晶體不存在缺陷時,它是無色的。在IIb型鑽石中,當非常低濃度的硼原子替代了鑽石的碳原子,只要幾個ppb(碳原子裡十億分之一的硼原子)一丁點的數量,即足以使鑽石產生藍灰色、灰藍色至藍色調。比較IIa型和IIb型鑽石的吸收光譜,有助於了解為什麼IIb型鑽石是藍色到灰藍色。
 
 觀察在10,000nm到200nm之間IIa型鑽石的吸收光譜(圖2),能注意到這型鑽石不吸收位於2,500n m至230nm之間的任何光。在這些波長下,IIa型鑽石是完全透明的,其中包括800nm到400nm之間的可見光範圍波長,因而人眼能視出其完美的無色性(D色等級)。有趣的是,在中紅外線(2,000nm和7,000nm之間),純IIa型鑽石吸收了許多光,這些吸收是由於碳原子之間的化學鍵合所致,因此這個區稱作:鑽石的本徵吸收區域。
 
 現在,看看灰藍色IIb型鑽石的吸收光譜(圖3),注意到最後一個吸收區域與化學純型的IIa型鑽石的吸收光譜有很大差異。不同之處即在於硼原子的存在,大大改變了鑽石的本徵吸收區域。
 
 舉例,在2,500nm處的IIa型鑽石不吸收任何光;這也是大多數其他I型鑽石的情況,但是在相同波長處IIb型鑽石的吸收就很多了,吸收係數達到5;但我們可以看到IIb型的吸收朝向可見光區域時規律地減少,而在可見光範圍的紅色區域(800nm至600nm)仍持續吸收。鑽石在可見光範圍內的吸收可直接解釋我們所見鑽石的顏色。
 
應該記住:
 1. 人的視力對黃色的敏感度較高。
 2. 用白光照射,吸收特定顏色的任何透明材料將以互補色出現。例如,吸收藍色範圍波長的鑽石,人眼將看到黃色;吸收在紅色範圍內波長的鑽石,將看到藍色。吸收所有可見光範圍波長的鑽石,看到的會是灰到黑色。
 
 最後再來看看IIb型的吸收光譜,我們現在明白,IIb型鑽石之所以呈現灰藍色有兩個因素:一、1. 由於硼元素在整個可見光範圍內的吸收直至尾端(2-3之間的吸收係數),因此使其顯示了灰色色調。二、在可見光譜中相較於其他範圍,吸收了更多的紅色,因此使其顯示出藍色調。綜合前述的兩項,因而導致IIb型鑽石具有典型的灰藍色調。(J.-P. Chalain,SSEF)
 
圖文/SSEF麥可.欽尼斯基博士、尚皮耶.夏朗、周渭博士
編譯/Judy Tu
(原文刊登於《珠寶世界》No.80)
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