钻石总是看起来光彩夺目, 是为什么呢?

钻石总是看起来光彩夺目, 是为什么呢?,第1张

物理里面有一条定律,是FRESNEL公式,计算光的反射率和材料的折射率的关系的一般地,折射率越大,反射率也越大而且,折射率高的物质,色散也强,光的色散现象明显,所以钻石既非常反光,又光彩夺目

有的,例子有: ~碳矽石(Moissanite)(中文谐音「美神莱」): 265 - 269 ~朱砂(Cinnabar [Mercury sulfide]): 302 ~磷化镓(Gallium(III) phosphide): 35 ~砷化镓(Gallium(III) arsenide): 3927 ~矽(Silicon) :401 其实物质密度愈大,折射率就愈大,所以密度比钻石高的物质折射率都比它大。 希望帮到你。=]]

参考: 自己+伟大的google

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钻石的十大优点是:

1、硬度

钻石的莫氏硬度为10,这是人类发现的最坚硬的天然物质。与其他宝石相比,钻石镶嵌在首饰上,更能抵抗各种材料的磨损和划伤。因此,钻石一旦拥有,就可以代代相传,因为它们永远不会被佩戴,永远都会佩戴新的。

2、韧性

金刚石具有较高的韧性,但其边缘相对较脆,磨损时应避免碰撞。

3、比重

金刚石的比重为3.52g/cm3,比普通宝石的比重大,说明其原子排列更紧密。

4、热导率

金刚石是已知材料中导热能力最强的材料,使金刚石广泛应用于航空工业和微电子工业。

5、热膨胀率

金刚石的热膨胀率很低,没有因温度变化而出现明显的热膨胀和冷收缩现象。

6、折射率

钻石的折射率为2.417,是所有天然无色宝石中折射率最高的,使光线进入钻石并汇聚回中心。

7、分散率

金刚石的分散率为0.044。这也是最天然的无色宝石。钻石之所以具有这种特性,是因为它们能将白光分散成光谱彩虹色。

8、光泽

光泽与折射率有关,折射率是物体表面反射光的特性。金刚石是一种典型的金刚石光泽,它使金刚石经过切割和磨削后具有极为耀眼的光泽。

9、亲脂性

金刚石表面易沾油,亲油性强。

10、对化学品的反应

金刚石具有很高的化学稳定性,酸、碱和一般化学物质对它不起作用。

虽然钻石的硬度最高,但可以有解理,即可沿钻石的某些品面裂开。钻石在4个晶体方向上可以有完全解理,其解理面非常平整。钻石加工工艺师常常利用钻石的解理性质将钻石晶体的多余部分敲掉,以节省研磨时间。而且被敲掉的多余部分还可能研磨成小钻石。

尽管碳元素的原子质量较低,由于钻石晶体致密,其密度较高,为352g/cm3。在所有的贵重宝石中,只有钻石是由单一元素构成的,而且包裹体很少,密度的变化范围极小。用一般的宝石学比重仪来测量钻石的相对密度时,所有宝石级钻石的相对密度都是352,一般钻石的相对密度变化范围小于宝石比重仪的误差范围。比重法是鉴定钻石的有效手段,但过程比较繁杂而很少被使用。

钻石的折射率很高,达242。折射率越高,产生全反射的入射角越小,使有可能将入射到钻石内的光经台面完全反射出来。如果一颗刻面钻石的切工比例符合理想切工比例,由台面入射光的绝大部分可以再由台面反射出来,使得刻面钻石总是闪闪发光,夺目诱人。另外折射率越高表面反射强度也越高,钻石的台面也总是很亮,增加了刻面钻石的诱人程度。即使黑色钻石没有任何内反射光自台面出射,台面的表面反射也会使其闪闪发光,尤其是在钻石的黑色背景下表面反射使黑色钻石格外闪耀。钻石的折射率超出一般宝石学折射仪的测量范围,因此,钻石不可能用宝石学折射仪测试折射率加以鉴定。

钻石的色散率中等,为0044。当光垂直刻面钻石的台面射入钻石时,所反射光的色散并不明显,所以观察到的光都是白光闪闪,没有色散所产生的光谱颜色。当光以较大的入射角进入无色刻面钻石时,由台面出射的反射光可能会出现明显的色散,所观察到的光呈现光谱色,即出现所谓的“火彩”。当远离钻石观察时,容易看到“火彩”,这是因为对于相同的色散角,距离越远色散越大,即距离越远色散越明显。

纯净钻石晶体中不含任何杂质,而且晶体的结构也没有任何缺陷。纯净钻石对可见光完全透过,除表面反射外几乎无吸收,这就是纯净钻石呈现无色的原因。彩色钻石的颜色是由钻石晶体中的杂质或晶体缺陷所造成的,详细原因将在下一章介绍。

纯净钻石是电的绝缘体。在钻石晶体中,碳原子外层的4个电子与周围的4个碳原子的电子组成共价键,在钻石晶体中没有自由电子,因而纯净钻石是电的绝缘体。石墨的导电性质与钻石恰恰相反,是电的导体,这是因为在石墨晶体中碳原子外层的4个电子中只有3个电子与周围碳原子的电子结合,另外一个自由电子能够导电。

钻石是最好的热导体。热在晶体中的传导是通过振动实现的。由于碳原子之间的共价键结合紧密,原子与原子之间的可伸缩范围极小,钻石晶体是刚性最好的材料,因此,在钻石一侧由热引起的热振动会以最快的速度传导到另一侧,所以钻石是热传导率非常高的材料。在室温下,钻石的热传导率大约是铜的5倍。当钻石晶体含有杂质时,热传导率明显下降,不含杂质钻石的热传导率是含氮杂质钻石的1倍以上。典型的不含杂质钻石的热传导率大约为2100 W/(m·K),典型的含氮杂质钻石的热传导率大约只有800 W/(m·K),原因是钻石中的氮元素杂质改变了钻石的晶体结构,造成了热振动传导速度的减缓。

过去利用钻石热导仪可以准确地鉴定钻石。近年来合成莫桑石(Moissanite)问世——由于合成莫桑石的热导率接近钻石的热导率——使得钻石热导仪的使用受到限制。鉴定钻石与莫桑石的有效方法是利用它们之间不同的光学特征:钻石为均质体,无双折射现象,而莫桑石为双折射晶体,且双折射现象很明显,在显微镜下即可以观察到棱角的重影。

钻石晶体中的每一碳原子都有8个共价电子,从而每一碳原子都形成一稳定的原子结构,相当于一个惰性原子。这一稳定的原子结构不仅使钻石具有最高的硬度,也使其成为化学惰性物质。在常温下,钻石不与任何物质发生化学反应。

经常看到网络上有人问:“莫桑钻是什么钻石,值钱吗?、“莫桑钻一克拉价格是多少?”等等诸如此类的问题。也许大家对莫桑钻的认知有点云里雾里,今天这篇文章就和大家一起来聊一聊莫桑钻。

莫桑钻,名称源自亨利·莫桑博士。又叫莫桑石、碳硅石,化学名称叫合成碳化硅。外表和金刚石相似,经常作为钻石的替代品,也是物理特性最接近天然钻石的一种宝石。莫桑钻是碳和硅两种矿物经过培育结合而成,培育过程风险高、产量低。莫桑钻的内部结构、数值、外观都与天然钻石惊人相似,然而,更深入研究会发现,其实莫桑钻和天然钻石的区别还是很大的。

莫桑钻,来源于网络

1、来源不同

相比起莫桑钻,天然钻石的形成更加可贵。天然钻石是地球的馈赠,始于数十亿年前。在地表以下约160公里处,随着时间的推移,地幔中的高温高压使得碳元素结晶形成自然界中最坚硬的矿物——天然钻石。莫桑钻是人工合成的,并不是真正的钻石。

2、成分不同

天然钻石的主要成分是碳,里面的碳含量高达9998%左右,是世上唯一一种由单一元素组成的天然宝石。而莫桑钻是用碳硅石合成的,主要成分是碳化硅。

3、净度不同

天然钻石是比较清澈纯净的,看上去更加灵动。天然钻石的净度就是指天然钻石内含物的数量、位置和大小。完全纯净的天然钻石折射率最高,显得最为璀璨夺目。莫桑钻是人工制成的,达不到天然钻石独特的通透度,内含物较多,瑕疵也比较多。

4、硬度不同

在硬度上莫桑钻也不及天然钻石,天然钻石是自然界中天然存在的最坚硬的物质,摩氏硬度是衡量矿物硬度的标准,共分为10级,所以天然钻石的硬度是摩氏10度,而莫桑石摩氏硬度为925,要比天然钻石低1级。

5、价值不同

天然钻石的价值是无可替代的,它极其珍贵,承载着地球的发展演变的历史,也传递着环境变化的信息。每一颗天然钻石都有一个独一无二的故事。莫桑钻是人为制造的产物,不具备珍稀性,所以没有太大的价值意义。

钻石(左)和莫桑钻(右),来源于网络

那么一克拉的莫桑钻多少钱呢?一般来说,一克拉的莫桑钻价格大约在1-6千元,大概是天然钻石的十分之一甚至更低。虽然购买莫桑钻的成本更低,但是比起天然钻石,莫桑钻的收藏价值是大打折扣的。

天然钻石和天然钻石原石

天然钻石有着至高无比的价值,是我们能触及到的最古老的瑰宝,而且随着岁月的流逝,它的价值还在不断增长。莫桑钻虽然表面上看起来和钻石有点接近,一旦深入研究就会发现两者是截然不同的。如果想要收藏的话,建议大家还是首选天然钻石。

看到这里大家是不是对莫桑钻有了更清楚的认识了,不过无论是天然钻石还是莫桑钻,在选购前都需要做好功课,比如购买天然钻石时会有证书,证书上会清楚地标明这颗天然钻石的相关信息,4C等级等,具体详情可以访问天然钻石协会 | Only Natural Diamonds。

各种宝石的折射率数据如下:

铁铝榴石:179

合成尖晶石:1727

金绿宝石:1764

铅玻璃:163~169

钻石:2417

水晶:1544

绿柱石:157~158

锆石:1093

合成绿化氧化锆:217

红蓝宝石:1762

人造钇铝榴石:183

同质异构体

在同质异构材料中,高温时的晶型折射率较低,低温时存在的晶型折射率较高。例如,常温下,石英玻璃的n=146 ,石英晶体的n=155 ;高温时的鳞石英的n=147 ;方石英的n=149 ,至于说普通钠钙硅酸盐玻璃的n=151 ,它比石英的折射率小。提高玻璃折射率的有效措施是掺入铅和钡的氧化物。例如,含90%(体积)氧化铅的铅玻璃n=21 。

-折射率

有很多很多切割面,一束光入射后在钻石内部遇到切面后发生反射,反射光线又再次到达其他切面继续反射……这多次反射又同时伴随着多次折射,如此这般无论在哪个方向,都能有比入射条数多得多的光线到达你眼中,于是钻石从各个角度看起来就都闪闪发光了。

好像还会因为折射率大的关系会发生全反射,减少了能量散失。

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