為什麼鑽石能發出耀眼光芒而玻璃卻不可以?

什麼東西最硬,你又最喜歡?

當然是鑽石啦!

人們喜愛鑽石,不僅因為它稀有,還因為它兼具許多其它東西所沒有的特性。比如它是自然界中已知的最硬的單質、折射率最高的透明物質、化學性質最穩定的物質之一,也是最昂貴的一種奢侈品。

為什麼鑽石能發出耀眼光芒而玻璃卻不可以?

一顆永留傳

鑽石總是發出令人不可思議的光芒,這讓許多人如痴如醉。為什麼鑽石能發光,同樣透明的玻璃也能做到嗎?

鑽石本身並不能發光

在一間黑暗的屋子裡,你看不見鑽石,這說明光並不是從鑽石內部產生的。鑽石之所以能發光,主要緣於它對光線獨特的折射、反射和散射性質。

天然的鑽石大多從非洲、俄羅斯或其它一些地方的鑽石礦中開採出來,它們產自於數百千米深的地下,經過地殼運動或火山噴發被帶到地表。這些被找到的鑽石很樸實,就像一顆顆碎玻璃,沒什麼特別之處。

為什麼鑽石能發出耀眼光芒而玻璃卻不可以?

原鑽

但是在鑽石加工作坊的工人們對其進行細緻的切割、加工和打磨之後,鑽石蘊藏的某些寶貴品質被淋漓盡致地發揮出來,變成了人見人愛的珍貴之物。

為什麼鑽石能發出耀眼光芒而玻璃卻不可以?

鑽石

工匠們到底對鑽石施加了什麼魔法,使它脫胎換骨呢?歸根結底就是兩個字:角度。

切割

當寶石的設計師拿到一塊原鑽,他要做的第一件事就是仔細地檢查它,觀察這顆鑽石內部有哪些雜質和裂紋。這些雜質和裂紋是在鑽石形成的過程中產生的,它會干擾光線在鑽石內部的走向,因此需要很小心地避開它們。有時候因為其中的一些缺陷,設計師不得不下決心將大塊的鑽石分割成若干顆小鑽石,以取得最好的效果和最高的價值。

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鑽石的切割

在對原鑽進行切割後,設計師需要根據形狀進行設計,以切割打磨成最大的鑽石,並且儘可能地利用邊角餘料。

打磨

也許你已經注意到了,典型的鑽石都是呈上大下小的錐形多面體,其上部是一個多面體的臺。所有的設計只為達到一個目的,就是讓進入鑽石的光線儘可能地在鑽石內各個切面之間發生折射,並最終從上表面反射出來。

為什麼鑽石能發出耀眼光芒而玻璃卻不可以?

鑽石所有的切面角度都經過精確計算和精心打磨,以保證光線沿著正確的通路傳遞。只要有些許的差池,就不能達成滿意的效果。

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光線的折射

切割和打磨鑽石使用的是塗有金剛砂的砂輪,工人們都訓練有素並且小心操作,並時時掌握磨削的情況,因此鑽石的加工是一件費時費力的活兒,一點都不輕鬆。

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鑽石加工

玻璃可以嗎?

讓我們回到最初的問題:可以用同樣透明的玻璃來仿製鑽石,達到與鑽石相同的效果嗎?

答案是:不能。

儘管玻璃與鑽石一樣透明,也比較堅硬,但玻璃是無定形體(有人稱其為玻璃態)物質,而鑽石是由碳原子構成的晶體。二者的區別不僅體現在硬度上,其對光線的折射率也相差巨大。

通常來說,鑽石對光線的折射率高達2.42,而普通玻璃的折射率僅為1.5左右。水晶是由二氧化硅構成的晶體,它的折射率也只有1.55左右,比玻璃高一點點。

為什麼鑽石能發出耀眼光芒而玻璃卻不可以?

光線的折射

由此我們可以看出,由玻璃或水晶仿製的鑽石,它無法達到相同的折光效果。當然啦,如果在打磨的角度上進行精心的設計,糊弄一下外行還是不難做到的。

為什麼鑽石能發出耀眼光芒而玻璃卻不可以?

鑽石

說到這裡,你可能會覺得一切功勞都歸於光,其實這是不對的。一顆鑽石要想光彩照人,除了要有光,還必須有黑喑。

聰明的你一定發現了這個的規律:幾乎所有震撼效果的鑽石圖片,它的背景一定是黑色或深色。就像紅花要有綠葉襯托,鑽石周圍深色的背景也會從其中一些切面反映出來,這些黑暗的區域與光線折射相輝映,更加凸顯光的多彩與魅力。

為什麼鑽石能發出耀眼光芒而玻璃卻不可以?

現在我們來做一個總結:

鑽石之所以光彩照人,一方面取決於其自身卓越的折射率對光線的操縱能力,還取決於設計者和工匠們對鑽石的設計和加工的高超技巧。

通過對一顆鑽石原料的細緻分析、精心設計和精確加工,使鑽石的每一個切面都能精確反射進入的光線,這樣我們就可以在需要的角度觀察到多彩的光。

由於折射率的先天差異,玻璃很難達到鑽石相同的效果。不過糊弄那些外行還是可以做到的。


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