珠寶知識302：彩色寶石入門篇（五）：多色性對顏色分佈的影響
上一篇文章中為大家簡單介紹了寶石的多色性，也正是由於多數的彩色寶石具有多色性，引起在寶石切磨以及設計之處會考慮到寶石的顏色展示，通常為了能夠讓寶石呈現最美的一面，寶石的正面（檯面或者弧面）會留有最好的顏色。下圖為一顆成品坦桑石，從檯面夠可以觀察到其顏色為非常漂亮的藍色，但是從其他兩個方向觀察，會出現其他類型的顏色。
【多色性引起的領結效應】
寶石的多色性除了對寶石的切割方向有定向的指導意義外，還會對顏色在寶石正面的分佈有著一定的影響，下圖為一顆具有明顯多色性的碧璽，其琢型為圓明亮琢型，檯面平行於光軸方向，呈現出了非常明顯的領結效應，這種顏色分佈特徵並不是寶石本身顏色分佈不均勻造成的，而是與多色性密切相關。
【朗伯比爾定律】
在物理學中有一個基本的定律"朗伯比爾定律"，該定律的具體內容是：物質對某一波長光吸收的強度與吸光物質的濃度及其液層厚度間的關係呈正比。若將該定律應用在彩色寶石當中，可以這樣理解"寶石顏色的深淺與寶石中影響顏色的微量元素組成以及光線在寶石中的傳播距離呈正比，即微量元素組成越高，寶石顏色越深；光線在寶石中的傳播距離越大，顏色越深"。下圖就是同種顏色的寶石，在不同的尺寸之下所呈現的不同外觀。
【自然光在一軸晶寶石中的傳播性質】
對於一軸晶寶石來講，當一束自然光沿著光軸方向傳播時，不會發生雙折射，折射率也不會隨著光的振動方向而發生改變，這樣的光線我們稱之為常光（正常光，折射率不變），與相應的顏色對應，用英文字母o來表示；當自然光與光軸呈斜交時，光線會發生雙折射，其中一束光為常光（o光），另外一束偏振光由於折射率是隨著振動方向的變化而發生變化的，稱之為非常光（不正常的光，折射率發生變化），用英文字母e'表示。當光線與光軸垂直時，此時所發生的雙折射率最大，分解成為兩束偏振光，非常光用e表示。
剛剛我們講到，顏色的表現與光線在寶石種的傳播距離密切相關，為了方便對比，我們利用常光（O光）和非常光（E光）的傳播距離來代替它在整體中的佔比，進而評估顏色在寶石中的分佈特徵；同時，為了方便問題的分析，假設寶石的琢型為一個等腰直角三角形，此時光線的傳播更加簡單明瞭。
第一種情況，寶石的檯面垂直於寶石的C軸：當光線垂直於檯面攝入寶石內部的時候，光線是不會發生雙折射的，當光線接觸到寶石的亭部時會發生反射，此時，光的傳播方向與C軸的位置關係是相互垂直的，因此光線會分解成為兩束偏振光，分別為常光和非常光；當光繼續傳播到亭部的另外一邊時，光線發生反射，並且傳播方向變為與C軸相平行，因此同為常光。
下圖中的A射線是靠近腰稜部位的，光線在寶石中的傳播距離為10毫米，但是其中橫向傳播的六毫米中，有一半為常光，一半為非常光，因此非常光的傳播距離可認為是3毫米，整體佔比30%；剩餘光線全部為非常光，傳播距離為7毫米，整體佔比為70%。
但是當光線靠近底尖的時候，如下圖中的B射線，按照同樣的分析原理，非常光的佔比為10%，而常光的佔比為90%。
通過上面的分析我們可以發現，非常光的佔比從寶石的中心處向寶石的邊部逐漸增加的，所對應的顏色佔比也是逐漸增加的，因此，從理論上分析，即使顏色均勻分佈的寶石，成品的顏色分佈也有可能是不夠均勻的。
第二種情況：寶石的檯面與C軸相互平行時：這種情況相對來說比較複雜，我們分別來進行分析：
1、寶石切面的投影與C軸相平行。通過計算可以得出，A光線中常光的佔比為80%，非常的佔比為20%；但是B光線中常光佔比為60%，非常光佔比為40%，也就是說，從寶石臺面的中心向寶石的腰稜部位，常光的佔比是逐漸增加的，而非常光的佔比是逐漸減小的。這樣的分佈規律也導致寶石的顏色分佈也是逐漸發生變化的。
2、寶石切面的投影與C軸相垂直。通過計算可以得出，無論是在哪個為位置入射，常光和非常光的佔比都是50%，因此這個方向上的顏色則不會發生變化。
因此，從寶石的檯面對寶石進行觀察時，就會得到顏色是呈領結式對稱分佈，從寶石的檯面觀察，平行於光軸的方向，從寶石的中心到腰稜部位，常光的顏色佔比逐漸增加，但是在垂直於光軸方向，常光的佔比不發生變化。整體上顏色的分佈是對稱的，也就是前文所觀察到的領結效應。
【鋯石中的領結】
下圖為圓明亮式切工的藍色鋯石所呈現的領結效應，其主要的原因就是寶石的多色性所致。其中常光的顏色為藍色，非常光的顏色為無色，寶石的檯面由於平行於光軸，因此呈現了明顯的領結效應，底尖附近（檯面的中心）非常光佔比較大，顏色最淺，想腰稜處逐漸加深。
【碧璽中的領結】
類似的，顏色較深且多色性明顯的碧璽也通常會從檯面上觀察到領結效應。其餘兩顆是從亭部的不同方向觀察碧璽，會發現肉眼即可察覺到的多色性。
【光線在二軸晶寶石中的傳播】
對於二軸晶寶石，例如坦桑石、鋰輝石、金綠寶石等寶石，需要考慮的情況更多，其分析過程相對較為複雜，根據寶石不同的切割方向，同樣也會存在相類似的領結效應。
不過，由於這種分析過於簡單以及理論化，那些多色性比較明顯的寶石並沒有展現出理論中所呈現的顏色分佈樣式，這其中的原因除了與寶石本身的顏色有關外，還與寶石的琢型的複雜程度，所使用的光源等條件相關。
下圖為刻面型的合成變石分別在日光燈和白熾燈下所展示出來的樣式，從做至右檯面的方向分別垂直於X軸、Y軸和Z軸，並沒有呈現出理論所產生的領結效應。
另外，我們需要強調一點的是，在一些均質體寶石的琢型當中，也有可能看見顏色分佈不均勻的現象，例如下圖中的沙弗萊石，兩邊的顏色要深於寶石中心的顏色，但是這種現象並不是由寶石的多色性引起的，因為沙弗萊屬於均質體寶石，不會發生雙折射，同時該顆寶石也沒有顏色的分區分帶現象，而這種現象的主要原因與光線在長軸方向的傳播路徑更長導致對光的選擇吸收更明顯有關係。
好了，關於多色性對寶石顏色分佈的影響就分享到這裡，希望對大家有所幫助。
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