Ljus, Färg & Absorption

Ljus består av energi. Vi människor uppfattar energier som har våglängder mellan ca 700 - 400 nanometer, alltså energier inom en väldigt liten del av det elektromagnetiska spektrat. Vi kan inte se t ex ultraviolett ljus eller röntgenstrålning eftersom att dessa har så korta våglängder att våra ögon inte kan uppfatta dem. Detsamma gäller infrarött ljus och radiovågor, de har för långa våglängder för att vi ska kunna se dem.
Trots att vi inte kan uppfatta alla delar av det elektromagnetiska spektrat så har vi ändå nytta av dem i ädelstensidentifiering.

Ljusenergin färdas i vågor. Ju tätare det är mellan vågdal och vågtopp desto högre energi har ljuset. Då vi ser färger ser vi ljus med olika våglängd. Olika färger har olika energi, rött ljus har lägst energi medan violett ljus har högst energi.

Vitt ljus består av alla våglängder samtidigt. Om ljuset inte är vitt beror det på att någonting hindrar vissa våglängder. För transparanta ädelstenmaterrial beror detta ofta på någon "förorening" eller spårämnen i form atomer, joner eller molekyler. Dessa spårämnen har ofta ungefär samma storlek som ljusvågor vilket gör att vissa ljusvågor absorberas av spårämnet. T ex så består rubin av mineraler korund som är färglöst då det är helt rent. Rubin får sin röda färg pga att det har smugit sig in krom, Cr, i strukturen. Det handlar om så lite Cr att egenskaper som hårdhet, ljusbrytning och densitet inte påverkas men dessa Cr atomer absorberar delar av ljus vilket gör att alla våglängder inte kan passera. Vi upplever därmed rubinen som röd.

Absorption av ljusvågor orsakas framförallt av åtta olika grundämnen, övergångselementen, järn, Fe, kobolt, Co, krom, Cr, koppar, Cu, nickel, Ni, vanadium, Va, mangan, Mn och titan, Ti. Även andra ämnen som t ex bly, Pb, och guld, Au, kan orsaka färg. Hos diamant är det dock inte dessa ämnen som orsakar färg utan framförallt kväve, N, och bor, B.
Spårämnen som orskar absorption är till stor hjälp vid identifiering av ädelstenar. Det är framförallt med hjälp av spektroskop man kan identifiera vilket ämne som orsakar färg. Har man en blå sten så kan man med hjälp av ett enkelt spektroskop se om den färgats av t ex kobolt eller järn vilket gör att man snabbt kan utesluta vissa stenar.

Det vanliga gemmologiska spektroskopet är ett enkelt instrument man alltid kan ha med sig. Det fungerar bra på både råa, slipade och infattade stenar och gör ingen åverkan. Det finns två olika grundkonstruktioner av spektroskopet. Diffraktionsspektroskop består av ett gitter som sitter i ett litet rör. Gittret delar upp ljuset i ett spektra och man ser var ljusvågor inte släpps igenom vilket bildar ett mönster man lär sig att känna igen. Prismaspektroskop består också av ett litet rör men istället för ett gitter så sitter några prisman, vanligen 3 eller 5 stycken vilka också de delar upp ljuset i ett spektrum.
Diffraktionsspektroskop har en linjär skala och prismaspektroskop en något förskjuten skala där det blå och violetta fältet blir större på bekostnad av det röda. En gemmolog vill gärna ha ett spektroskop av varje sort, det är lättast att se ett tydligt mönster i diffraktionsspektroskopet men vissa linjer i det blå och violetta blir lättare att se med prismavarianten.

Etiketter: spektroskop ljus färg

Kommentera gärna:

Senaste inlägg

Senaste kommentarer

Bloggarkiv

Länkar

Etikettmoln