Люминесценция

Люминесценция (от лат. lumen – свет) – собирательное понятие, охватывающее любое свечение вещества под влиянием излучений или других физических воздействий, а также химических реакций. При исследовании драгоценных камней используется в основном люминесценция в ультрафиолетовых лучах, так называемая флюоресценция (фотолюминесценция). Термин «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 наблюдается эффект фосфоресценции (по известному свечению фосфора).

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

Испытания драгоценных камней в ультрафиолетовом свете проводятся как в длинноволновой (400–315 нм, и обозначается 365,0 нм), так и в коротковолновой области (280–200 нм, обозначается 253,7 нм). Дело в том, что бывают камни, реагирующие на излучение только в одном из указанных диапазонов.

Флюоресценция может оказать существенную помощь при диагностике ювелирных камней. Особенно она полезна, когда идентифицируются синтетические камни.

Интенсивность флюоресценции может быть различной, видимое свечение облученных камней – белым или цветным, причём отнюдь не обязательно совпадающим с собственной окраской камня.

Приведём для примера цвета и интенсивность люминесценции в ультрафиолетовых лучах некоторых драгоценных камней:

- авантюрин – красноватая;

- алмаз – весьма разнообразная:

- бесцветный и жёлтый – обычно голубая,

- коричневый и зеленоватый – часто зелёная,

- синтетический – сильная жёлтая;

- аметист – отсутствует;

- бирюза – обычно отсутствует, иногда беловатая, голубая;

- жемчуг – голубая, реже белая, зеленоватая;

- жемчуг чёрный натуральный – красная, красноватая;

- изумруд – обычно отсутствует;

- рубин – сильная карминово-красная;

- янтарь – голубовато-белая, жёлто-зелёная.

Люминесценция жемчуга в рентгеновских лучах позволяет отличать природные жемчужины от культивированных. Перламутр жемчуга, выросшего в морской воде, не люминесцирует, тогда как у пресноводных жемчужин он ярко светится.