是什么让宝石如此色彩绚丽——剧透警告，这是物理学

此图像中的宝石不是真实的 - 它们是由AI想象的。但是，多色的宝石都非常真实。

在以前的颜色中，我们讨论了什么使事物颜色变色 - 对象吸收，反射或传输光在不同波长的方式。但是，让我们更具体一点。是什么赋予宝石颜色，或者更确切地说，是什么改变了它们的吸收方式和反射光，以使它们以许多不同的，引人注目的颜色出现？

是什么使事物有色

具有讽刺意味的是，在宝石中，颜色通常受到晶体结构中的痕量杂质或缺陷的影响。这些修改光如何与材料相互作用，从而创造出我们看到的丰富和多样化的色调。

杂质和晶体结构

在其核心上，宝石是矿物质，每种都有独特的化学成分和结晶结构。这些结构是通过重复的原子模式形成的晶格 - 本质上是三维网格。纯净的矿物质通常是无色的，或者具有非常轻巧的色调。正是杂质或痕量元素的存在使宝石具有生动的色彩。

宝石是矿物质 晶体结构 纯矿物

杂质通常是替代或占据晶格内空间的外国原子或离子。这些取代改变了矿物吸收和反射光的方式，从而导致颜色。让我们看一些例子。

紫水晶：铁的紫色触摸

图像信用：Camille Cox。

紫水晶是一种石英，其迷人的紫色色调归功于铁杂质的存在。当铁（Fe）原子代替石英晶体结构中的一些硅（Si）原子时，它们引入了所谓的“色中心”。该颜色中心修饰了晶体如何吸收光谱的光线，使石头显得紫罗兰色或紫色与人眼显得紫色或紫色（频谱的一部分越吸收，反射越相反）。

一种石英 颜色中心

红宝石：铬的深红色火焰

矿物是