第八节 宝石的透明度

一、透明度的物理定义
宝石的透明度是指宝石允许可见光透过的程度。宝石的透明度可以用透射系数T来表示，假设入射光的强度为I。，当光穿过一定厚度的介质后，强度减弱到I，则T=I／I。，百即为介质的透射系数。T的值介于0～1之间，T越接近1，宝石的透明度越高。
二、宝石中透明度的划分
宝石矿物的透明度范围跨越很大，无色宝石可以达到透明，给人以清澈如冰的感觉，而完全不透明的宝石则较少。在研究宝石的透明度时，应以同一厚度为准。
在宝石的肉眼鉴定中，通常将宝石的透明度大致划分为：透明、亚透明、半透明、微透明、不透明五个级别。
(1)透明
能容许绝大部分光透过，当隔着宝石观察其后面的物体时，可以看到清晰的轮廓和节，如水晶。
(2)亚透明
能容许较多的光透过，当隔着宝石观察其后面的物体时，虽可以看到物体的轮廓，但无法看清其细节。
(3)半透明
能容许部分光透过，当隔着宝石观察其后面的物体时，仅能见到物体轮廓的阴影。如一些质量较好的电气石。
(4)微透明
仅在宝石边缘棱角处可有少量光透过，隔着宝石已无法看见其背后的物体，如黑曜岩。
(5)不透明
基本上不容许光透过，光线被宝石全部吸收或反射，如孔雀石。
三、影响宝石透明度的因素
宝石的透明度取决于宝石对光的吸收因数。吸收因数越大，透明度越低。而吸收因数的大小则与宝石内部的晶格类型有关。不同的晶格类型具有不同的吸收因数，从而表现出不同的透明度。金属晶格内部存在着大量的自由电子，自由电子的跃迁对光有明显的吸收，所以具有金属晶格的宝石矿物，如赤铁矿，透明度很低，几乎不透明。而原子晶格和离子晶格内，往往缺失自由电子，对光的吸收能力相对较弱，因此具有较高的透明度。钻石具有典型的原子晶格，可有很高的透明度。
此外，宝石的透明度还受厚度、自身颜色、颗粒结合方式、杂质、裂隙等因素的影响。厚度对透明度的影响 同一品种不同厚度的宝石表现的透明度不同。厚度越大透明度越低。这是因为随着宝石厚度的增大，光在宝石中穿越的路程越长，宝石对光的吸收越大，也 就是说入射光的光能消耗越大，宝石的透明度越弱。因此，在矿物学里以1cm厚度的矿片为标准来确定矿物的透明度级别。
颜色对透明度的影响 同一品种同一颜色系列的宝石，颜色越深，透明度越低，这是由颜色成因决定的。在晶体场中不同能级的电子跃迁可产生不同的颜色，而参与同一能级跃迁的电子数的多少则决定颜色的深浅，参与同一能级跃迁的电子数越多，对入射光能量消耗越多，宝石的颜色就越深，相应的透明度就越低。
杂质对透明度的影响 宝石中常含有一些细微的杂质，如晶体包体、气液包体或裂隙等。由于包体等杂质的折射率与主体宝石折射率的差异，入射光在包体与主体宝石的接触处发生折射、散射等，使通过宝石的光强度降低，从而使透明度降低。以乳石英为例，当无色透明的石英晶体中含有丰富的细小的气液包体时，这些细小的气液包体对入射光产生折射、散射，使原本透明的晶体呈现半透明的乳白色。
集合体结合方式对透明度的影响 宝石多为单晶矿物，而玉石则为单矿物集合体或多矿物集合体。同一种属的宝石矿物单晶体的透明度高于集合体的透明度，如无色纯净的水晶晶体清澈透明，而微粒石英的集合体即石英岩则表现为半透明至近不透明。这是因为当入射光进入矿物集合体时，光线在矿物集合体颗粒边缘发生了折射、散射，使部分光损失而造成集合体透明度降低。矿物集合体如玉石的透明度受其组成矿物粒度、颗粒边缘形态、颗粒边缘结合方式等因素的影响。矿物粒度越不均匀，排列越杂乱，颗粒边缘越不平直，则对光的折 射、散射作用越强，透明度越低。这也是我们看到玉石材料很少有高透明度的原因。