|
珠宝知识222：珠宝考研考证篇（三十九）：光的本质 昨天我们讲到，宝石的美主要与 “光”有着非常密切关系，而且宝石的光学性质，是一名珠宝鉴定师所利用的最重要的鉴定证据，因此只有了解到了光的本质，能够非常深刻的理解宝石的一些现象，并且分析一些理论上的问题。所以，今天主要给大家分享的是光的本质是什么。 物理学中会讲，光是一种电磁波，本质上讲，是变化的电场与变化的磁场（电场与磁场相互垂直）在沿着某一个方向以波的形式传播出去。这个概念对于一些人是很难理解的。让我们用一些简单的类比。来理解“光”的本质。 那么什么是“波”呢？在物理学中的定义是“振动的传播”，对于电磁波，如果没有物理基础很难理解，看不见摸不着，我们用机械波来近似的替代。 假如我手上有一根绳子，在绳子的一段我用手上下振动，绳子就会形成一个“波”的形态。但是波是向右传播的，但是绳子并没有向右移动，我的手，以及绳子上的任何点都是上下运动的，而不是水平运动。 再看看下面这张动图，也许会更加清晰，绳子上的任何一点都是上下运动的，但是波确是向右传播的。所以我们会非常容易的得出这样的一个结论：质点的振动方向与波的传播方向是相互垂直的。 这是一个非常简单的机械波形成的原理以及相应的性质，对于“光”这种电磁波来讲，与机械波的共同点都是，振动方向与传播方向相互垂直，我们将这种类型的波，称之为“横波”。所以，光是一种“横波”。 既然光是一种波，就会引出一些与“波”有关的概念： 1、平衡位置：简单理解为波形的最高点与最低点所对应的中间位置。 2、波峰：波幅的最大值，或者说偏离平衡位置的最高点 3、波谷：波幅的最大值，或者说偏离平衡位置的最低点 4、振幅：振动时离开平衡位置最大位移的绝对值（光波的振幅越大，光的强度就会越大） 5、频率：是单位时间内完成周期性变化的次数（光的频率越大，波长越短，能量越高） 6、波长：相邻波峰或者相邻波谷之间的长度（光的波长越大，频率越小，能量越低） 对于电磁波来讲，它的波长范围是非常广泛的，波长可以非常长，甚至以“公里”计算波长，比如说我们听到的收音机就是这类波，也可以非常短，短到甚至用“纳米”也不能精确的衡量，比X射线的波长还要短，这类电磁波常常有非常强的辐射。将所有的波长集合起来，就形成了电磁波谱。 根据电磁波波长的不同，我们将电磁波从长到短分为了无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、伽玛射线等。 对于珠宝鉴定师来讲，常规仪器所使用的主要是可见光，比如测定宝石的折射率、多色性、吸收光谱、偏光性等等，当可见光的性质无法满足鉴定需求的时候，会借用红外光谱、紫外光谱、拉曼光谱、X射线等对宝石进行鉴定，作为珠宝鉴定的补充。其他他们归根结底，都可以理解为鉴定物相，也就是说，他们可以直接检测——“这、到底是什么东西”，应用不同的电磁波所使用原理其实也非常的简单，就是不同能级、不同类型的跃迁，在我的认知里，其实都他们都可以简单的理解为——共振。如何应用我们会在后面的课程中一一介绍。 光是一种波，所以会出现很多波都会出现的现象，比如说光的衍射、光的干涉等等，这些现象在宝石中就会形成变彩效应，例如月光石的变彩、拉长石的变彩、欧泊的变彩等等；光的反射作用最直接的影响到宝石的光泽；光的折射直接影响宝石的透明度等等。 另外，光还是一种粒子，对于一些宝石的鉴定以及评价，会应用到宝石的荧光、磷光等特征，宝石的这些发光性形成的原理，我们常常会用到光的粒子性来进行解释。 好了，关于光的本质，就分享到这里，希望对大家有所帮助。 |
|
|
