Люминесценция драгоценных камней

Люминесценция (от ласт. lumen — свет) — собирательное понятие, охватывающее любое свечение вещества под влиянием излучений или других физических воздействий, а также химических реакций. При исследовании драгоценных камней используется главным образом люминесценция в ультрафиолетовых лучах, так называемая флуоресценция (фотолюминесценция). Термин «флуоресценция» (или «флюоресценция») происходит от названия минерала флюорита, у которого был впервые открыт этот феномен свечения. Если вещество продолжает светиться и после прекращения облучения, то говорят, что это эффект фосфоресценции (по известному всем свечению фосфора, имеющему, впрочем, другую природу — химическую).

Люминесценция драгоценных камней вызывается главным образом присутствием в них очень малых количеств тех же примесных элементов, ионы которых служат причиной их окраски, то есть хрома, марганца, кобальта и никеля, а кроме того — включений молибдатов, вольфраматов и некоторых соединений урана. Известны и другие центры люминесценции, связанные с различными типами дефектов кристаллической решетки минералов. Ввиду того что одни и те же камни могут содержать разные элементы-примеси, цвета флуоресценции камней, принадлежащих к одной группе, не обязательно должны быть строго одинаковыми. Но зато для отдельных месторождений цвет флуоресценции добываемых там камней чрезвычайно характерен. Железо, даже при невысоком его содержании в камне, является гасителем флуоресценции.

Испытания драгоценных камней в ультрафиолетовом свете проводятся как в длинноволновой (400—315 нм), так и в коротковолновой (280—200 нм) области. Дело в том, что бывают камни, реагирующие только на излучение в одном из указанных диапазонов. Промежуточные длины волн (315—280 нм) при исследовании драгоценных камней вообще не имеют значения. На практике область длинноволнового ультрафиолетового излучения коротко обозначается длиной волны 365,0 нм, коротковолнового — 253,7 нм.

Флуоресценция может оказать существенную помощь при диагностике ювелирных камней; особенно полезна она в тех случаях, когда речь идет об идентификации синтетических камней. Интенсивность флуоресценции может быть различной, видимое свечение облученных камней — белым или цветным (причем отнюдь не обязательно совпадающим с собственной окраской камня).

Люминесценция жемчуга в рентгеновских лучах (рентгенолюминесценция) позволяет отличать настоящие (природные) жемчужины от культивированных: перламутр жемчуга, выросшего в морской воде, не люминесцирует, тогда как у пресноводных жемчужин он ярко светится. А так как искусственное ядро культивированных жемчужин все же состоит из пресноводного перламутра, то они в отличие от настоящих жемчужин обнаруживают соответствующую люминесценцию.