Đọc biểu đồ, so sánh 9 loại theo nguyên tố tạo màu
Phổ hấp thụ UV-Vis · 380–720 nmRuby (Hồng ngọc)
Rê chuột hoặc chạm vào biểu đồ để đọc bước sóng và mức hấp thụ tại điểm đó. Bấm vào một vạch chẩn đoán để đưa con trỏ tới đúng bước sóng của nó. Dùng bàn phím thì bấm Tab tới biểu đồ rồi dùng mũi tên trái phải.
Phổ hấp thụ cho biết nguyên tố nào đang tạo màu cho viên đá — điều mà độ cứng, tỉ trọng và chiết suất không nói được. Hai viên cùng là corundum, cùng chiết suất 1,762–1,770, nhưng một viên đỏ vì crom còn viên kia lam vì cặp sắt–titan: chỉ phổ hấp thụ tách được chúng.
Trang này gom 9 loại đá quý có dữ liệu phổ trên GemLab.vn vào cùng một chỗ, xếp theo nguyên tố tạo màu, để so sánh trực tiếp.
Đọc biểu đồ thế nào
Mỗi biểu đồ dưới đây có bốn phần, đọc theo thứ tự này:
Phần
Nó nói gì
Trục ngang 380–720 nm
Bước sóng ánh sáng khả kiến, từ tím bên trái sang đỏ bên phải.
Đường cong
Càng lên cao thì ánh sáng ở bước sóng đó bị hấp thụ càng mạnh, tức càng ít lọt qua viên đá.
Chỗ trũng của đường cong
Cửa sổ truyền qua — dải bước sóng lọt qua được. Đây chính là màu bạn nhìn thấy.
Vạch có nhãn
Vạch chẩn đoán: vị trí đặc trưng cho một nguyên tố hoặc một chuyển mức năng lượng cụ thể.
Crom — Cr³⁺
Crom cho hai dải hấp thụ rộng ở vùng tím và vùng lục vàng, chừa lại cửa sổ truyền qua ở đỏ. Đó là lý do những đá quý màu đỏ và lục đắt nhất thế giới đều mang crom, và cũng là lý do chúng phát huỳnh quang đỏ dưới tia cực tím.
Ruby (Hồng ngọc)
Hình 1: Phổ hấp thụ của Ruby (Hồng ngọc). Tác nhân màu: Cr³⁺ 200–10.000 ppm. Cửa sổ truyền qua 650–680 nm.Sơ đồ dựng tự động từ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu GemLab · Nguồn số liệu: Bảng gems trong CSDL GemLab.
Hình 2: Phổ hấp thụ của Emerald (Ngọc lục bảo). Tác nhân màu: Cr³⁺ · V³⁺. Cửa sổ truyền qua 490–570 nm.Sơ đồ dựng tự động từ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu GemLab · Nguồn số liệu: Bảng gems trong CSDL GemLab.
Hình 3: Phổ hấp thụ của Spinel. Tác nhân màu: Cr³⁺. Cửa sổ truyền qua 630–690 nm.Sơ đồ dựng tự động từ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu GemLab · Nguồn số liệu: Bảng gems trong CSDL GemLab.
Sắt cho các vạch hẹp và sắc chứ không phải dải rộng. Sắt cũng dập tắt huỳnh quang, nên đá giàu sắt gần như luôn trơ dưới tia cực tím — một dấu hiệu phân biệt rất hữu ích ngoài thực địa.
Sapphire (Lam ngọc)
Hình 4: Phổ hấp thụ của Sapphire (Lam ngọc). Tác nhân màu: Fe²⁺–Ti⁴⁺ IVCT. Cửa sổ truyền qua 440–490 nm.Sơ đồ dựng tự động từ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu GemLab · Nguồn số liệu: Bảng gems trong CSDL GemLab.
Hình 5: Phổ hấp thụ của Aquamarine (Ngọc xanh biển). Tác nhân màu: Fe²⁺ / Fe³⁺. Cửa sổ truyền qua 460–500 nm.Sơ đồ dựng tự động từ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu GemLab · Nguồn số liệu: Bảng gems trong CSDL GemLab.
Hình 6: Phổ hấp thụ của Peridot (Olivin). Tác nhân màu: Fe²⁺. Cửa sổ truyền qua 500–560 nm.Sơ đồ dựng tự động từ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu GemLab · Nguồn số liệu: Bảng gems trong CSDL GemLab.
Tâm màu không phải nguyên tố lạ mà là khuyết tật trong mạng tinh thể, thường do bức xạ tự nhiên tạo ra. Vì thế màu do tâm màu sinh ra có thể mất đi khi nung — cơ sở của việc biến thạch anh tím thành citrine.
Amethyst (Thạch anh tím)
Hình 7: Phổ hấp thụ của Amethyst (Thạch anh tím). Tác nhân màu: Tâm màu Fe + tia gamma. Cửa sổ truyền qua 400–450 nm.Sơ đồ dựng tự động từ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu GemLab · Nguồn số liệu: Bảng gems trong CSDL GemLab.
Hình 8: Phổ hấp thụ của Kim cương. Tác nhân màu: chưa xác định. Cửa sổ truyền qua Toàn dải, hơi vàng.Sơ đồ dựng tự động từ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu GemLab · Nguồn số liệu: Bảng gems trong CSDL GemLab.
Hình 9: Phổ hấp thụ của Zircon. Tác nhân màu: chưa xác định. Cửa sổ truyền qua Thay đổi theo loại.Sơ đồ dựng tự động từ dữ liệu trong cơ sở dữ liệu GemLab · Nguồn số liệu: Bảng gems trong CSDL GemLab.
Cột huỳnh quang đáng chú ý: đá mang crom phát sáng đỏ, đá giàu sắt thì trơ. Đây là phép thử làm được bằng một đèn cực tím rẻ tiền, và nó tách được nhiều cặp mà mắt thường chịu thua.
Làm được gì bằng máy quang phổ cầm tay
Máy quang phổ cầm tay là ống nhỏ giá vài trăm nghìn, và nó thấy được một số vạch trong các biểu đồ trên — rõ nhất là vạch crom của ruby và các vạch sắt hẹp của peridot.
Thấy được
Không thấy được
Vạch hẹp và sắc, tương phản mạnh
Dải rộng thoai thoải
Đá trong, màu đậm vừa
Đá quá sẫm hoặc quá nhạt
Đá rời, chiếu sáng tốt
Đá đã gắn kim loại che mất đường truyền
Có mặt vạch hay không
Cường độ hấp thụ — cần phổ kế phòng lab
Câu hỏi thường gặp
Phổ hấp thụ có phân biệt được đá tự nhiên với đá tổng hợp không? Thường là không, vì đá tổng hợp có cùng nguyên tố tạo màu nên cho phổ rất giống. Phân biệt tự nhiên với tổng hợp chủ yếu dựa vào bao thể và dấu vết tăng trưởng, chứ không dựa vào phổ khả kiến.
Vì sao ruby và emerald cùng mang crom mà một đỏ một lục? Vì môi trường tinh thể quanh ion crom khác nhau. Trong corundum, trường tinh thể mạnh hơn nên các dải hấp thụ dịch chỗ, chừa cửa sổ ở vùng đỏ. Trong beryl thì cửa sổ nằm ở vùng lục. Cùng một nguyên tố, hai màu khác hẳn.
Đá không có trong danh sách này thì sao? Trang chỉ hiển thị những loại đã có dữ liệu phổ trong cơ sở dữ liệu GemLab. Danh sách sẽ dài thêm khi dữ liệu được bổ sung, và trang tự cập nhật vì nó sinh thẳng từ dữ liệu.
Huỳnh quang và phổ hấp thụ khác nhau thế nào? Hấp thụ là ánh sáng bị viên đá giữ lại. Huỳnh quang là ánh sáng viên đá phát ra sau khi hấp thụ tia cực tím. Hai hiện tượng liên quan nhưng đo bằng hai cách khác nhau.
Cần thiết bị gì để tự xem phổ? Một máy quang phổ cầm tay và một nguồn sáng mạnh là đủ để bắt đầu. Nhưng đọc được kết quả cần luyện tập, và với những dải rộng thì mắt thường qua ống cầm tay gần như không thấy gì.