Màu sắc của Kim Cương

Màu sắc nhìn thấy được là kết quả tương tác giữa ánh sáng, vật thể bên ngoài và mắt chúng ta.

Cái mà chúng ta nghĩ là “ánh sáng trắng” thật ra là sự pha trộn cân bằng của các màu khác nhau. Nếu bạn từng quan sát một lăng kính, bạn sẽ thấy nó phân chia ánh sáng thành nhiều màu như là “cầu vồng”, hay như những màu quang phổ.

Khi ánh sáng trắng đi qua một vật thể, một phần nhất định sẽ bị phản xạ và hấp thu trong vật, phần còn lại sẽ truyền qua vật. Phần truyền qua này sẽ tạo nên màu sắc của vật thể. Nếu ánh sáng trắng (ánh sáng nhìn thấy) bị hấp thu không đáng kể hoặc rất ít thì viên đá sẽ không màu hoặc màu trắng; nếu bị hấp thu một phần, nhưng cân bằng thì viên đá có màu xám, và nếu như sự hấp thu không cân bằng thì viên đá sẽ có màu đơn giản là sự pha trộn của những màu còn lại không được hấp thu. Nếu ánh sáng trắng bị hấp thu mạnh, gần như hoàn toàn thì viên đá sẽ có màu đen.

Việc cảm nhận màu sắc của vật thể phụ thuộc vào một hiện tượng của tự nhiên là hiện tượng “bổ trợ màu”. Trong vùng ánh sáng nhìn thấy có những cặp màu gọi là màu bổ trợ, mà khi trộn lẫn với nhau sẽ cho ánh sáng trắng; đó là các cặp màu: đỏ – lục, da cam – lam, vàng – tím.

Nếu viên đá chỉ hấp thu một vài bước sóng nhất định trong một cặp màu bổ trợ (ví dụ, 415 nm ở vùng tím) thì thoạt nhìn viên đá có vẻ không màu (kim cương). Tuy nhiên khi quan sát kĩ ta sẽ thấy kim cương có màu sắc hơi vàng (màu vàng là màu bổ trợ của màu tím).

Sự hấp thu ánh sáng của vật chất phụ thuộc vào loại nguyên tử, cấu trúc các nguyên tử cấu tạo nên vật chất đó. Những viên kim cương “lý tưởng” – là những viên có 100% carbon nguyên chất trong một cấu trúc có cùng kích thước giống nhau hoàn toàn – thì chắc chắn không màu.

Hầu hết những tinh thể kim cương lựa được một số nguyên tử khác trong quá trình sinh trưởng của mình. Những nhà nghiên cứu đã chứng minh có hơn 25 nguyên tố tạp chất trong kim cương chất lượng làm đá quý, sự có mặt của các tạp chất này chỉ chiếm khoảng 0.05% trọng lượng của tinh thể. Điều này làm cho những viên kim cương chất lượng cao – đặc biệt là những viên không màu – nằm trong số những cái thuần khiết nhất của tạo hóa thiên nhiên. Nhận ra điều này, nhiều nền văn hóa đã xem kim cương là biểu tượng của sự thuần khiết.

Mặc dù ảnh hưởng của các nguyên tố tạp chất không được hiểu đầy đủ nhưng chắc chắn nitrogen và boron là hai nguyên tố tạo màu ở kim cương. Khi những nguyên tử nitrogen thay thế nguyên tử carbon trong tinh thể kim cương thì nó bắt đầu hấp thu ánh sáng tím và lam, điều này có nghĩa chúng ta sẽ thấy viên đá có màu vàng nhạt. Tương tự như vậy, boron làm cho kim cương có màu lam.

Người ta nghĩ rằng sự biến dạng trong cấu trúc tinh thể kim cương làm cho nó có màu nâu, hồng hoặc đỏ. Những viên kim cương có màu lục là do sự thay đổi cấu trúc khi bị chiếu xạ trong tự nhiên, khi viên kim cương nằm gần những mỏ đá có phóng xạ. Những màu khác được tạo ra bởi sự phối hợp của những tạp chất hóa học và sự biến dạng cấu trúc của kim cương.

Kích thước viên đá cũng ảnh hưởng tới màu của nó, do ánh sáng càng đi nhiều trong viên đá thì càng bị hấp thu nhiều hơn. Chính bạn có thể thấy điều này ở chai thủy tinh: một mảnh vỡ nhỏ thì trông nó gần như không màu, nhưng với mảnh lớn hơn thì nhất định nó có màu xanh lá.

Kim Yen

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *