viernes, 13 de febrero de 2015

FENÓMENOS ÓPTICOS EN PIEDRAS PRECIOSAS




Vamos a describir los mas comunes fenómenos ópticos, que afectan al color de las piedras preciosas.


  1. La iridiscencia
  2. Labradorescencia
  3. Juego de color
  4. Adularescencia
  5. Aventurescencia
  6. Chatoyanci
  7. Efecto Cat's eye
  8. Asterismo
  9. Cambio de color

La iridiscencia: 
Este fenómeno es visto como un efecto multicolor en la superficie. 






Es causada por la difracción. 
Cuando la luz blanca pasa a través de aberturas muy pequeñas, tales como poros o ranuras, o a través de capas delgadas de material que difieren en el índice de refracción, un efecto de prisma hace que los colores se separen en el espectro. 
Estos pueden entonces ser vistos en la superficie, o en algunos casos en el interior, del material. 






Cuando se combina con la interferencia, donde las ondas de colores están ligeramente fuera de fase, rebotando en diferentes capas, se superponen, se reflejan una pérdida de algunos colores y un refuerzo de otros dando lugar a bloques de colores dramáticos, que pueden desplazarse en el ángulo de visión.

La iridiscencia es el más extendido de los fenómenos ópticos, vemos sus efectos en: el Oriente de las perlas, el ágata de fuego, la calcita arco iris y ciertas obsidianas. 
También crea la pantalla arco iris en las fracturas de la labradorita, y el juego de colores del ópalo.






Perlas: 
El Oriente de las perlas, es un delicado desplazamiento del color entre las capas de nacar.
El nácar se compone de finas capas de aragonita (CaCO3) los cristales que representan más del 90% de su peso, junto con la proteína conchiolina, y agua. 

Aunque la mayoría de las perlas tienen esa característica "brillo perlado", sólo perlas finas de la calidad tienen oriente. 





Ágata de Fuego: 
El cuarzo conocido como ágata de fuego, consigue su iridiscencia de capas finas de óxido de hierro (limonita) en capas sobre su superficie calcedonia botrioidal. 
Los mejores ejemplares de este material pueden ser muy llamativos.





Ammolite: 
Esta gema es el resultado de la fosilización de moluscos extintos sin cáscara, llamados amonites. 
Aunque se encuentran muchos fósiles de amonites, sólo un determinado tipo de una zona restringida en Canadá muestra el efecto iridiscente. 
Aunque delicado, y no es adecuado para algunos usos de la joyería, la joya tiene muchos admiradores y piezas de primera calidad alcanzan altos precios. 
El espesor de las capas controla los colores que se pueden ver. 
Las capas más gruesas producen colores rojo o naranja, y las más delgadas, los azules y violetas. 





Debido a la fragilidad de las capas más delgadas, las muestras de azul o violeta son especialmente raros y costosos.

Obsidiana: 
La mayoría de las obsidianas son de tonos grises, marrón y negro. 
Ciertos tipos, sin embargo, muestran patrones iridiscentes debido a congregaciones densas de minutas inclusiones que actúan como redes de difracción. 





Nombres comerciales extravagantes como terciopelo u obsidiana arco iris se utilizan para comercializar estas gemas preciosas.


Hay otros casos, que en lugar de revelar un defecto, la presencia de fracturas o fisuras microscópicas se encarga de acentuar la belleza de una gema en particular.





Dos ejemplos que son admirados por los coleccionistas son conocidos como "calcita arco iris" y "cuarzo iris".


La Labradorescencia: 
Este fenómeno es un tipo de iridiscencia causada por el hermanamiento de repetidas capa de espesor microscópico (lamelar), en el feldespato Labradorita. 





Una de sus características más notables es que el hermanamiento es bastante orientado específicamente dentro del cristal, haciendo que la pantalla iridiscente sea altamente direccional. 
En algunos ángulos no hay capas delgadas y el efecto no se observa, en otras direcciones vemos un brillante azul dorado o verde o multicolor. 





Los cortadores de expertos se encargan de orientar de la mejor manera. 


Juego de colores: 
La iridiscencia en el ópalo se llama correctamente juego de color.
El término fuego, es incorrecto, es mal utilizado a menudo. 
Lo que sucede en los ópalos, no es dispersión, pero si iridiscencia. 





Juego de color es visto como el cambio de los colores espectrales en la superficie de la gema o en su interior. 
Este fenómeno es causado por la estructura única de ópalo. 





El ópalo está hecho de esferas de sílice cristobalita, SiO2 (un polimorfo del cuarzo). Estos están dispuestos en capas estrechamente apilados y tienen aire o, más raramente, líquido, entre ellas. 
Para imaginar algo similar en una escala más grande, piense en una caja de naranjas con el fruto prolijamente dispuestos en filas. 
Las aberturas actúan como redes de difracción que dividen la luz en colores, y la estructura en capas crea interferencias. 
A medida que la luz se refleja en las diferentes capas, ondas de sincronización se superponen, la disminución o eliminando ciertos colores espectrales, y el reforzando de otros. 





Por lo tanto, tenemos un grupo cambiante de colores que parpadean a medida que nos movemos o giramos la gema alterando la trayectoria de la luz y el ángulo de visión. 

¿Qué colores se ven es una función del tamaño y la regularidad de las esferas, cuando las esferas son más pequeñas más azul vemos, con las más grandes más rojos.






En el caso del ópalo común, las aberturas entre las esferas son tan grandes que la luz no tiene que doblarse cuando se viaja a través de ellas, de modo que ninguna difracción tiene lugar. 





Más bien, la dispersión y el rebote de la luz en las partículas interiores crea una especie de efecto nebuloso conocido comúnmente como opalescencia. 
En realidad, opalescencia es un ejemplo de otro fenómeno llamado adularescencia, ver más abajo.





Iridiscencia artificial: 
Tomar una idea de la naturaleza, los seres humanos han aplicado deliberadamente recubrimientos delgados o películas de diversa índole a las superficies de las gemas para crear iridiscencia. 
Aunque frágiles, y para algunos gustos, un poco chillonas, ​​estas gemas son populares. 
Un ejemplo son los topacios iridiscentes, el más común es el que se conoce con el nombre comercial de "Mystic Topaz". 





Adularescencia:
Cuando una joya muestra una luz flotante ondulante que parece provenir de debajo de la superficie es el efecto lamado adularescencia. 
El nombre proviene de la gema más prominente que muestra el fenómeno: piedra de la luna, conocida históricamente como "adularia". 





Piedra de la luna: 
En la piedra de luna, la adularescencia se debe a un efecto de capas, donde los estratos interiores delgados de dos tipos de feldespato, solución de feldespato sódico en feldespato potásico.





Estas capas dispersan la luz igual en todas las regiones espectrales, lo que produce un shiller blanco, o como en los ejemplares más valiosos, preferentemente el azul y el naranja. 
Como en tantos casos de fenómenos ópticos el tamaño o la distancia entre capa a capa influye en los colores que vemos.





Adularescencia en otras especies: 
En otras gemas, la dispersión se muestra en una forma menos dramática debido a inclusiones que dispersan múltiples longitudes de onda de la luz. 
En algunos cuarzos y ópalos, la luz cambiante deorada se puede ver en el interior, que a veces se llama el efecto girasol.





Esta dispersión general de la luz, a menudo no es distintiva, sino que aparece como sutil vaguedad, como en el caso de la opalescencia de ópalo común. 






Con frecuencia vemos el término "lechoso" utilizo para describir muestras individuales de una especie generalmente no nebulosos que muestran este tipo de adularescencia. 
Una excepción es el cuarzo rosa que es prácticamente siempre nebuloso, por lo que no necesita un adjetivo especial para distinguirlo.

Aventurescencia: 
A diferencia de los otros fenómenos discutidos hasta el momento que deben su belleza y distinción a las características estructurales que difractan o dispersan la luz, la aventurescencia consecuencia de la reflexión. 






Cuando un tipo placas o inclusiones de otro mineral están presentes, y son de naturaleza altamente reflectantes, actúan como espejos diminutos, causando destellos en las piedras preciosas y brillos. 
Este brillo se llama aventurescence. 
El término Shiller, también a veces se usa para describir estas lentejuelas que brillan. Los reflectores más comunes son el cobre, la hematita y la mica.
El nombre se deriva de la palabra italiana para "oportunidad" o accidente.






Las especies de aventurina que más comúnmente encontradas muestran este efecto son ciertos feldespatos y una variedad de cuarzo.






Sunstone o piedra del sol, tiene plaquetas de cobre en el feldespato, y el cuarzo aventurina tiene plaquetas de mica.

Chatoyance: 
Este fenómeno se debe también a la reflexión, pero en este caso, en lugar de la participación de las inclusiones de tipo placa esparcidas al azar, se debe a inclusiones reflectantes como agujas o tubos. 
Cuando las inclusiones, o bien no están muy bien organizadas, o la gema no se corta de tal manera como para concentrarse o enfocar la luz, vemos un brillo sedoso llamado chatoyance.






Chatoyance Simple: 
El Ojo de Tigre es la joya más común que muestra este fenómeno. 
La mayoría de las piezas son de un color amarillo a marrón claro, pero las mejoras pueden crear rojos u otros colores, y una variante de origen natural llamado Ojo de Águila que tiene un color gris-azul al color verdoso.





Menos familiar para muchos, pero muy admirado por sus exhibiciones de chatoyance son los Charoitas moradas y las serefinitas grises plateadas.

El Corindón a menudo contiene agujas de rutilo, pero con frecuencia no son abundantes o lo suficientemente organizadas como para producir una gema del tipo estrella, y en lugar de aparecer como un brillo sedoso en general, como se ve en los rubíes y zafiros.





El efecto ojo de gato: 
Cuando las fibras reflectantes que crean chatoyancy están alineadas dentro de un solo eje del cristal, y cuando la joya está orientada correctamente y cortada como un cabujón en forma de cúpula, las reflexiones se concentran en una única banda de luz en la cúpula y es conocido como un ojo. 






Para ver este fenómeno es más fácil con una sola fuente desde arriba como la luz del sol, o un foco o linterna, y menos éxito con múltiples fuentes de luz, o en con poca luz.





Han sido populares en la historia, especialmente en el Oriente. 
Este crisoberilo es el más valorado de todos, y tradicionalmente se le ha dado el honor de ser llamado simplemente cat's eye, mientras que todos los demás tipos, técnicamente requieren un modificador de especies como: turmalina cat's eye, piedra de luna cat's eye , etc.






1) con una luz intensa vemos un ojo bien marcado.

2) moviendo la fuente de luz a un lado y la iluminación de la gema lateralmente, obtenemos el efecto de leche y miel, nos queda un lado oscuro y el otro claro.

3) mediante el uso de dos luces moviendolas desde el centro hacia el lado, el ojo se dividirá en dos bandas, cada uno de los cuales sigue una de las fuentes de luz.






Asterismo: 
Este fenómeno es esencialmente un caso especial del efecto cat's eye, donde las inclusiones responsables de reflexiones están orientadas en paralelo a más de un eje en el cristal. 
Al igual que con cat's eyes, la piedra debe ser a la vez orienta adecuadamente, y se corta en una alta cúpula para ver la estrella.






Dependiendo de la naturaleza de las inclusiones y el sistema de cristal, por lo general se mostrará una estrella de cuatro o seis rayos. 

Por el momento, las especies que presentan el efecto estrella, más comunes son el corindón y el cuarzo en un distante segundo lugar. 
Las estrellas son relativamente raras en otras especies.





El cambio de color: 
Una gema que presenta cambio de color es una cuyo color es sustancialmente diferente cuando se ve con una fuente de luz incandescente en comparación con su color que ve bajo la luz del día o con una fuente fluorescente equivalente luz del día. 






Debido a la fuerte asociación de este fenómeno con la alejandrita, a veces se denomina el "efecto de alejandrita", independientemente de qué especie se presente.






A diferencia de pleocroísmo, donde la dirección de la vista hace que se vea una diferencia de color, piedras con cambio de color verdadero no cambian de color con un cambio en el eje de visión, sino que sólo con un cambio en la fuente de luz. 






Debido a su química distintiva, las piedras que muestran este efecto tienen muy fuerte absorción selectiva en esas regiones del espectro donde las dos fuentes de luz difieren más (es decir, fuerte absorción en el rojo o el azul). 






La luz del día es rica en tonos azules y las fuentes incandescentes son ricas en rojos, así, aunque la piedra podría absorber ambos fuertemente, hay poco azul en incandescente y poco de rojo en la luz del día para absorber. Por lo tanto tenemos diferentes patrones de absorción selectiva, y vemos diferentes colores.






La exhaustividad del cambio es generalmente designado por porcentaje, por ejemplo, podríamos decir que una piedra en particular muestra un cambio de color del 70%. 






Aunque piedras naturales raramente muestran un cambio de color completo, se han hecho cálculos de cambio de color sintéticos y simulantes que crean el efecto muy fuertemente.






Además de la Alejandrita, otras especies que se encuentran ocasionalmente en formas que cambian de color, son: zafiro, rubí sintético, granate, turmalina y diáspora.






Fernando Gatto
Kaia Joyas Uruguay

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Fernando Gatto
Kaia Joyas Uruguay