色彩的魔法，欧泊绚丽多彩的奥秘你知道吗？

欧泊，由英文名称“Opal”音译而来，因其具有变幻莫测的色彩备受世人喜爱。

古罗马一位自然科学家曾赞美欧泊具有“红宝石般的火焰，紫水晶般的色斑，祖母绿般的绿海”。欧泊别具一格，它可以在多种颜色之间来回变换，如淡蓝色、深蓝色、浓绿色、浓紫色等，是宝石家族中名副其实的“色彩之王”。

人们赞美欧泊“集宝石之美于一身”，是“神奇宝石中的皇后”“色彩的交响乐”“魔法世界来客”。自古以来，它一直被认为是“彩虹的化身”，象征着希望和幸运，能够给人们带来浪漫的爱情。如今的人们把欧泊奉为10月的生辰石，酷爱欧泊的澳大利亚人更是给了它很高的地位，将其尊奉为“国石”。

欧泊被称为“彩虹的化身”

欧泊变彩的奥秘

在矿物学和宝石学中，欧泊这种特殊的变色现象被称为“变彩效应”，它属于假色的一种形式，当从不同方向观察时，其颜色就会不同。具有这种特殊光学性质的宝石并不多见，主要就是长石类宝石，如月光石，以及蛋白石类宝石，如欧泊。

随着观察角度不同，其颜色就会不同，这种现象被称为“变彩效应”

欧泊的主要成分是含胶凝水的二氧化硅，化学表达式为SiO2・nH2O。在欧泊的结构中，这些二氧化硅就像是紧密堆积在一起的小球一样，在三维空间中规则排列。这些小球的直径约150～460纳米，小球间的狭缝与可见光波波长在一个数量级，光在通过球体间的狭缝时发生衍射，形成一系列颜色。同时当光进入二氧化硅球体层上时，要发生反射作用，在相邻的层面上的光也要同样反射，这两束反射光线就会由于光程差异发生光的干涉。光的衍射和干涉的综合结果形成了欧泊的变彩。

欧泊结构示意图

（张蓓莉.系统宝石学）

欧泊的特殊结构决定了其变彩能力和变彩特点。小球的直径、球体间隙的距离及观察角度直接决定了欧泊中色斑的颜色。不同欧泊样品中二氧化硅球体的大小不同，从而导致球体的间隙不同，球体间隙和变彩的颜色有如下关系：

①球体间隙距离在138～241nm之间时，可允许白光中所有波长的单色光通过，形成七彩欧泊；

②球体间隙距离在138～204nm之间时，只允许紫至黄的五种光谱色的光通过，形成五彩欧泊；

③球体间隙距离在138～176nm之间时，只允许紫至蓝绿的三种光谱色的光通过，形成三彩欧泊；

④球体间隙距离在138～165nm之间时，只允许紫、蓝光通过，形成二彩或单彩欧泊。

研究表明，天然欧泊中二氧化硅小球体的堆积不是完全均一的，产生衍射的均匀堆积球体仅存在于一小块区域内，每一个均一的小块区域构成了一个独立的三维衍射光栅，该小光栅对可见光通过的能力及衍射作用决定了与该光栅相对应的色斑大小及颜色特征。随着欧泊的转动，即观察角度的变化，人们可以看到小光栅中衍射图谱的另一种颜色，即与另一衍射角相对应的颜色。

参考文献

张蓓莉, 主编. 系统宝石学. 地质出版社, 1997.

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