Những hiện tượng quang học bí ẩn của đá quý

Đá quý có sức cuốn hút và gợi cảm thu phục con người không phải phụ thuộc duy nhất hình dáng, kiểu chế tác mà bởi các hiện tượng ánh sáng được bộc lộ ra bên ngoài làm tăng giá trị của chúng. Những nguyên nhân của các hiện tượng quang học này là do sự phản xạ, khúc xạ và giao thoa ánh sáng trong viên đá tạo thành. Sự kỳ diệu đó thực sự đã biến những viên đá quý trở thành những viên đá có hồn đầy quyến rũ.

 Ánh lửa 

 “Ánh lửa” là một trong những hiện tượng quang học đặc biệt làm cho con người rất chú ý. Hiện tượng tạo nên là do những tia sáng trắng đi qua mặt trên của viên đá chế tác theo kiểu faxets bị khúc xạ và tách ra những phổ hỗn hợp có các bước sóng khác nhau rồi phản xạ một lần hoặc hoàn toàn (phụ thuộc kỹ thuật chế tác) từ các mặt giác của phần đáy viên đá và đi tới mắt người quan sát trông loé lên giống như những ánh lửa. Hiện tượng “ánh lửa” làm cho viên đá trở nên rực rỡ và hấp dẫn hơn, hiện tượng này đối với các loại đá quý khác nhau sẽ khác nhau, nó phụ thuộc vào đặc tính tán sắc của mỗi loại, do vậy những viên nào có tỷ số tán sắc cao thì “ánh lửa” càng lớn.

Đá quý nhân tạo dùng để làm đá giả kim cương thường có độ tán sắc lớn nên hiện tượng “ánh lửa” không thua kém kim cương, đôi khi còn cao hơn kim cương, như titanate của Zr 0,190, titanate của Li- 0,087 hoặc GGG 0,045 hay CubicZirconia- 0,060. Trong khi đó độ tán sắc của kim cương chỉ bằng 0,044, do vậy bằng phương pháp so sánh “ánh lửa” người ta cũng có thể phân biệt được đâu là đá kim cương và đâu là kim cương tự nhiên.

Độ láng bóng 

Hiện tượng “láng bóng” là hiện tượng phản xạ ánh lửa từ những mặt giác của phần nóc (crow) của những viên đá chế tác kiểu faxet, bao gồm cả mặt bàn tạo thành. Độ “láng bóng” được xác định bằng hệ số phản xạ và chùm ánh sáng tới . Hiện tượng này phụ thuộc vào kỹ thuật đánh bóng bề mặt viên đá, độ bóng càng cao thì độ láng bóng càng lớn. Đối với những viên đá mềm, xốp, độ cứng thấp sẽ có độ bóng không cao thì có thể ngâm dầu hoặc vecli để tạo nên độ “láng bóng” tốt hơn.

Độ chói 

“Độ chói”là mức độ ánh sáng cảm nhận được ở trên bề mặt viên đá do quá trình phản xạ kép ở bên trong ngược với các phần giác mặt đáy (Pavillon) của viên đá mà faxets để đi tới mắt người quan sát. Như vậy sự chế tác không thích hợp sẽ dẫn đến trường hợp phản xạ kép kém, khi đó ánh sáng có thể chui ra khỏi phần đáy hoặc phản xạ xiên làm bề mặt viên đá tối xẩm hoặc quá sáng (hiện tượng đáy nông hoặc quá sâu).

Đối với kim cương để dễ nhận được “độ chói” cực đại người ta thường tiến hành chế tác theo kiểu Blillant có 57- 58 mặt giác, còn những viên đá màu thì được chế tác theo các hình dạng khác nhau không theo một quy tắc nhất định để nhằm nhận được một khối lượng kết thúc lớn nhất.

Sự lấp lánh 

 “Sự lấp lánh” là hiện tượng quang học khi ta xê dịch viên đá chế tác kiểu faxets, nó càng mạnh lên nếu số mặt giác càng lớn và sự xê dịch càng nhiều. Như vậy, nguyên nhân chính của “sự lấp lánh” là do tính phản xạ ánh sáng ở bên trên bề mặt viên đá mà có. Nếu khi chuyển động thì hướng của những tia phản xạ sẽ thay đổi và tạo ra “sự lấp lánh”. Tính chất này cũng liên quan rất lớn đến độ bóng bề mặt của một chế tác, độ bóng càng cao thì “sự lấp lánh” càng lớn.

Hiện tượng Chatoyance hay hiệu ứng mắt mèo 

Đây là hiệu ứng được tạo nên bởi sự phản xạ ánh sáng từ một tập hợp các sợi các que hoặc các rãnh tạp chất cực nhỏ được sắp xếp song song ở bên trong tinh thể. Biểu tượng này thấy rõ chỉ khi viên đá được mài cong (cacbonic) mà đáy của nó song song cùng với hướng của các tạp chất. Hiện tượng Chatoyance hay hiệu ứng mắt mèo thấy rõ nhất ở đá Chrysoberil nên ta thường gọi Chrysoberil là đá mắt mèo. Ngoài ra còn thấy ở các loại đá khác cũng những hiện tượng tương tự, nên khi gọi thì cần gọi tên riêng như thạch anh mắt hổ, thạch anh mắt mèo hay thạch anh mắt chim ưng…

Hiệu ứng sao 

“Hiệu ứng sao” là hiện tượng phản xạ ánh sáng từ các tập hợp bao thể Rutil hình kim được sắp xếp dọc theo trục tinh thể tạo thành, các dải sáng phản xạ trên bề mặt viên đá sẽ cắt nhau tại một số điểm giống như hình ngôi sao, số lượng các dải sáng và góc cắt nhau hoàn toàn phụ thuộc vào tính đối xứng của tinh thể. Trong trường hợp các bao thể hình kim không phát triển đầy đủ thì sẽ tạo ra hình sao cụt hoặc hình cung và đôi khi cũng là một chùm tia sáng. Nếu viên đá với hình sao đẹp được chế tác tốt (chế tác theo kiểu cacbonchon) khi có hai hoặc nhiều nguồn sáng mạnh đồng thời phủ lên viên đá thì có khả năng nhìn thấy nhiều sao, tâm của chúng không tách xa nhau. Ruby và saphia với hình sao sáu cánh là những viên đá quý rất có giá trị. Ngoài ra người ta còn gặp những viên đá có hình sao 4 cánh như Diopist, Granat hay Spinel, thạch anh hồng…

Hiện tượng ngũ sắc 

Đây là biểu tượng màu sắc giao thoa của những tia phản xạ từ bề mặt các lớp mỏng tinh thể tạo nên, mang ánh sáng màu cầu vồng rất gợi cảm. Hiện tượng ngũ sắc có thể dễ dàng nhận thấy ở đá opal, khi ánh sáng phản xạ từ những tinh thể hình quả cầu cực nhỏ được xếp lớp chật xít sẽ giao thoa và tạo nên ánh ngũ sắc.

Hiện tượng abradorescence 

Xuất phát từ loại đá Labrado có dạng cấu trúc xếp lớp mỏng mang ánh kim cùng với các màu xanh lam, xanh lục, nâu, đỏ… Đây chính là tên gọi của hiện tượng này, nguyên nhân của hiệu ứng đỏ là do sự giao thoa ánh sáng trong viên đá được mài cong từ các lớp song song có thành phần khác nhau tạo nên.

Hiện tượng Adularisation hoặc hiện tượng Opalescence 

 Hiện tượng này có thể gặp ở mặt đá Bastic hoặc đá Enstatie, ánh sáng được phản xạ sẽ có màu trắng sữa hoặc trắng xanh đều do sự giao thoa ánh sáng từ lớp bao thể mỏng hoặc sự phản xạ và tán xạ các tia lam, lục của các hạt S0₂ trong hiện tượng opalescence mà có (viên đá chế tác theo kiểu cacbonchon).

Đá quý đúng như tên gọi mà con người đã ban tặng, nó quý và có giá trị hơn cả vàng, bạch kim cũng như nhiều kim loại hiếm khác không phải chỉ bởi tính chất hiếm hoi, độ bền vững mà còn do các hiện tượng quang học và đã làm cho những viên đá quý trở nên huyền bí, kỳ diệu và rất có giá trị.

( Theo Tạp chí thời trang mỹ nghệ kim hoàn )