Поверхностные оптические эффекты драгоценных камней:
световые фигуры и цветовые переливы

У многих ювелирных камней наблюдаются световые фигуры в виде определенным образом ориентированных полосок света, а также цветовые переливы поверхности. Ни те ни другие не зависят ни от собственной окраски камня или присутствия элементов-примесей, ни от его химического состава. Причины их появления кроются в явлениях отражения, интерференции и дифракции световых волн.

Эффект «кошачьего глаза» присущ камням, представляющим собой агрегаты параллельно сросшихся волокнистых или игольчатых индивидов либо содержащим тонкие параллельно ориентированные полые каналы. Эффект возникает вследствие отражения света на таких параллельных срастаниях (или каналах) и состоит в том, что при повороте камня по нему пробегает узкая светлая полоска, вызывающая в памяти светящийся щелевидный зрачок кошки. Наибольшее впечатление от этого эффекта достигается, если камень отшлифован в форме кабошона, притом так, что плоское основание кабошона располагается параллельно волокнистой структуре камня. Самым ценным считается хризоберилловый кошачий глаз, его и называют просто кошачьим глазом. Но аналогичный эффект встречается у очень многих ювелирных камней. Наибольшей известностью пользуются кварцевый кошачий, соколиный и тигровый глаз. Все другие разновидности кошачьего глаза, кроме хризобериллового, требуют более точного минералогического определения («кварцевый» и т. п.).

Астеризм (от лат. astrum — созвездие) — появление на поверхности камня световых фигур в виде светлых полосок, пересекающихся в одной точке и напоминающих звездные лучи; число этих лучей и угол их пересечения определяются симметрией кристаллов. По своей природе он аналогичен эффекту кошачьего глаза с той лишь разницей, что отражающие включения — тонкие волокна, иголочки или канальцы — имеют в разных участках различную ориентировку. Большое впечатление производят шестилучевые звезды у кабошонов рубина и сапфира. У других камней встречаются также четырех- и в единичных случаях двенадцатилучевые звезды. У розового кварца, отшлифованного в форме шара, лучи проходят кругами по всей поверхности. Если закономерное расположение игольчатых включений оказывается частично нарушенным, то возникают недоразвитые звезды, имеющие облик круговых шкал с черточками-делениями или ярких светлых точек — «световых узелков». Звездчатые камни называют астериями. Астеризм создают и у синтетических ювелирных камней.

Адулярисценция — голубовато-белое мерцающее сияние лунного камня, драгоценной разновидности адуляра (отсюда название эффекта). При движении кабошона из лунного камня это сияние, или отлив, скользит по его поверхности. Эффект объясняется интерференцией света на тонких параллельных пластинках ортоклаза и альбита (криптопертита), из которых построен лунный камень.

Авантюрисценция — пестрая цветовая игра блестящих, искрящихся отражений света от чешуйчатых включений на большей частью непрозрачном фоне (в непрозрачных камнях). В авантюриновом полевом шпате, или солнечном камне, блестящие чешуйки принадлежат гематиту или гетиту, в авантюриновом кварце это чешуйки хромсодержащей слюдки (фуксита) или гематита, в искусственном авантюриновом стекле — стружки меди.

Иризация (от лат. iris — радуга) — радужная цветовая игра некоторых ювелирных камней, результат разложения белого цвета, преломляющегося на мелких разрывах и трещинках в камне, на спектральные цвета. У горного хрусталя этот эффект усиливается или даже вызывается искусственно путем создания трещинок в камне, так как иризация повышает его ценность. В русской специальной литературе иризацией часто называют все интерференционные световые эффекты, в том числе вызываемые ламеллярным (доменным) строением полевых шпатов (адулярисценция, лабрадорисценция) или глобулярным строением опала (опализация).

Лабрадорисценция — цветовая игра в синих, зеленых, красных, золотисто-коричневых и других тонах с металлическим отливом, наблюдаемая у лабрадора (отсюда название) и особенно у спектролита — его финской разности, играющей всеми цветами спектра (что считается наиболее ценным). Причиной лабрадорисценции служат, скорее всего, явления интерференции на тонких пластинках плагиоклазов разного состава, образующих в структуре лабрадора параллельные срастания.

Опалесценция — молочно-белый, мутно-голубоватый или с жемчужным отливом облик обыкновенного опала (отсюда название эффекта). Опалесценция вызывается явлениями отражения и рассеяния света мелкими частицами кремнезема, причем в отраженном свете доминируют коротковолновые, то есть сине-голубые лучи.

Опализация — мерцание цветных искр у благородного опала (отсюда название), меняющееся в зависимости от угла зрения. Еще в 60-е годы этот эффект объясняли преломлением света на тонких пластинках или трещинках. Однако электронный микроскоп при 20 000-кратном увеличении выявил истинную причину опализации: мелкие шарики (глобулы) кристобалита, включенные в массу, состоящую из геля кремнезема, и расположенные в благородном опале строго регулярно, действуют подобно дифракционной решетке, обусловливая отражение и интерференцию световых волн. Диаметр шариков (которые в благородном опале могут быть сложены и аморфным кремнеземом) варьирует от единиц до (чаще) сотен нанометров.

«Шелк» — шелковистый блеск и переливы у некоторых драгоценных камней, вызванные присутствием в них параллельно ориентированных включений тонковолокнистых или игольчатых минералов либо полых канальцев. Весьма ценится у ограненных рубинов и сапфиров. С увеличением количества включений камень теряет прозрачность и при надлежащей шлифовке может обнаружить эффект кошачьего глаза.