Оптические свойства

Объединяют целый ряд диагностических свойств, таких как цвет, цвет черты, светопреломление, двойное лучепреломление, дисперсия, плеохроизм, блеск, прозрачность, люминесценция. Ряд этих свойств имеет значение для диагностики минералов с помощью специальной аппаратуры. Другие же легко определяются невооружённым глазом и являются чёткими индикаторами конкретных минералов..

Цвет. Цвет минералов - способность минералов отражать и преломлять свет, создавая определённое ощущение цвета. При оценке драгоценных и полудрагоценных камней их окраска обычно наиболее важна. Однако для большинства камней он не является диагностическим, так как многие камни имеют одинаковый цвет, а с другой стороны, многочисленные группы драгоценных камней встречаются в широком спектре цветовых вариаций. Цвета возникают, когда из общего светового спектра поглощается только один волновой диапазон соответствующего цвета, а остальные волны дают специфический цвет (но не белый). Если драгоценный камень поглощает волны всех длин, то он чёрный, если пропускает весь спектр – то он прозрачный. Если минералом поглощается одинаковое количество волн всех длин, то камень мутно-белый или серый. Цвета обусловлены различными причинами. Выделяют три вида окраски: собственную или идиохроматическую, аллохроматическую, вызванную примесями ионов-хромофоров и псевдохроматическую.
• Собственная окраска, связанная с внутренними свойствами минерала, как правило, свойствами ионов примесей, внедрившихся в кристаллическую решетку.
• Аллохроматическая окраска не связана напрямую с природой минерала, и определяется окрашенными примесями - хромофорами (ионами или более крупными частицами). Хромофоры придают интенсивную окраску минералу даже в небольших концентрациях, например, окраска яшмы и агатов. Такая окраска свойственна многим горным породам и минералам. Аллохроматическая окраска может быть вызвана механическими примесями - включениями окрашенных минералов (иголочками рутила), пузырьков жидкостей (характерно для дымчатого кварца), газов и т.п.
• Псевдохроматическая окраска вызывается интерференцией падающего света в прозрачных и полупрозрачных минералах, возникающей при отражении от внутренних поверхностей, трещин спайности (например, иризация лабрадора и олигоклаза - от синего и зелёного до жёлтого и красного; опал, лунный камень, перистерит). Псевдохроматическая окраска возникает при дифракции света и интерференции отражённых лучей, при рассеянии, преломлении или полном внутреннем отражении белого света, связанном с особенностями кристаллической структуры минерала. Псевдохроматическая окраска нередко возникает при окислении поверхностного слоя кристаллов (побежалость - характерны радужные плёнки на пирите, халькопирите, ковеллине).

Цвет ювелирных и декоративных камней - важная потребительская характеристика для их драгоценных, поделочных и облицовочных разновидностей. С давних пор стремились "облагородить" менее ценные камни, сделав их цвет подобным более редким минералам. Дымчатый кварц обжигали, запекая в хлеб, пористые минералы (бирюза) - подкрашивали разными красителями (например, в медном купоросе, разведенном в эпоксидной смоле или воске), алмазы, топазы - облучали в реакторе для получения жёлтого цвета, берилл прокаливали для изменения жёлтой окраски на голубую аквамариновую, морион и тёмно-дымчатый горный хрусталь нагревали до приобретения золотисто-жёлтой цитриновой окраски или полного обесцвечивания, и.т.д. С другой стороны, под действием света, особенно солнечного, или
нагревания, - некоторые минералы теряют свою окраску. Постепенно "выцветают" на солнце жёлтые топазы и аметисты. Буквально на глазах теряет под действием света свою изначально сиренево-розовую окраску гакманит (розовая разновидность содалита).