LAS GEMAS Y LOS FENÓMENOS ÓPTICOS

Fenómenos ópticos mayores en piedras preciosas

-Iridescencia
-Labradorescencia
-Juego de color
-Adularescencia
-Aventura
-Chatoyancy, que incluye:
-Simple chatoyancy
-Efecto cat'seye
-Asterismo
-Cambio de color



Iridescencia: este fenómeno se ve como un efecto superficial multicolor. 
Es causada por la difracción. 
A medida que la luz blanca pasa a través de aberturas muy pequeñas, como poros o hendiduras, o a través de capas delgadas de material que difieren en el índice de refracción, un efecto de prisma hace que se separe en colores espectrales. 
Estos pueden verse en la superficie, o en algunos casos en el interior, del material. 
La iridiscencia es responsable de las observaciones cotidianas de los colores espectaculares que se ven en el plumaje de cuello brillantemente metálico de los patos Mallard, pavos reales y algunos colibríes, o cuando la luz atrapa la superficie de una burbuja de jabón.
Cuando se combinan con interferencias, donde las ondas de color ligeramente desfasadas que rebotan en diferentes capas se superponen a medida que se reflejan, pueden producirse una pérdida de algunos colores y un refuerzo de otros dando lugar a bloques de colores dramáticos, que pueden cambiar con el ángulo de visión.
La iridiscencia es el fenómeno óptico más extendido, vemos sus efectos en: el oriente de las perlas, las exhibiciones de ágata de fuego, calcita arco iris, ciertas obsidianas y ágata de iris. 
También crea la exhibición del arco iris de fracturas, los hermosos colores de Labradorita y, probablemente, el más conocido, el juego de colores del ópalo.




Perlas: El oriente de las perlas es una capa de color iridiscente delicado, cambiante que es distinta del color básico de la perla o de su lustre. 
Tanto el lustre como el oriente son una función del espesor y la perfección de la capa de nácar en la superficie de la perla. 
El nácar está compuesto por capas delgadas de cristales de aragonita (CaCO 3 ) que representan más del 90% de su peso, junto con la proteína conchiolina y agua. 
Aunque la mayoría de las perlas tienen ese característico brillo nacarado, solo las perlas de buena calidad tienen oriente. 



Ágata de fuego: la gema de cuarzo agregado conocida como ágata de fuego, obtiene su iridiscencia de capas delgadas de óxido de hierro (limonita) sobre la superficie de la calcedonia botrioidal. 
Los mejores especímenes de este material pueden ser muy llamativos, y obtendrán algunos de los precios más altos de cualquier forma agregada de cuarzo.



Ammolite: Esta gema es el resultado de la fosilización de moluscos extinguidos y sin cáscara, llamados amonites. 
Aunque se encuentran muchos fósiles de amonita, solo un cierto tipo de un área restringida en Canadá muestra el efecto iridiscente, que ha conservado y mejorado la delgada capa de cristal de aragonita similar a una tableta de la concha. 
Aunque es delicado, y no es adecuado para algunos usos de la joyería, la gema tiene muchos admiradores y las piezas de alta calidad alcanzarán precios elevados. 
El grosor de las capas conservadas controla los colores que se verán. 
Las capas más gruesas producen colores rojos o naranjas y más delgados, azules y violetas. Debido a la fragilidad de las capas más delgadas, los especímenes con color azul o violeta son especialmente raros y costosos.



Obsidiana: la mayoría de las obsidianas es bastante simple, en tonos oscuros de marrón y negro. 
Ciertos tipos, sin embargo, muestran patrones iridiscentes debido a congregaciones densas de diminutas inclusiones suspendidas que actúan como rejillas de difracción. 
Los nombres comerciales fantasiosos como la obsidiana terciopelo o arco iris se utilizan para comercializar estas preciosas gemas.



Fracturas / Escotes: una escisión interna puede dar evidencia de su presencia mediante un arco iris de escisión. 

Hay otros casos en los que, en lugar de revelar un defecto, la presencia de fracturas microscópicas o escisiones es responsable de la belleza de una gema en particular. 
Dos ejemplos que son admirados por los coleccionistas se conocen como "calcita arcoiris" y "cuarzo arcoiris".



Labradorescencia: este fenómeno es un tipo de iridiscencia causada por un hermanamiento repetido, microscópicamente delgado (lamelar) en feldespato labradorita.
Una de sus características más notables es que el hermanamiento está específicamente orientado dentro del cristal, haciendo que la pantalla iridiscente sea altamente direccional.
En algunos ángulos, la luz no encuentra capas delgadas y no se ve ningún efecto, en otras direcciones vemos una superficie brillante de color azul, dorado, verde o multicolor. 



Las piezas más finas tienen demostraciones fuertes que los cortadores expertos se ocupan de orientar para obtener la mejor ventaja para la vista cara arriba. 



Juego de color: La iridescencia en ópalo se llama correctamente juego de color, el término incorrecto fuego a menudo se usa incorrectamente. 
Lo que está ocurriendo en los ópalos, no es la dispersión, sino la iridiscencia. 



El juego de color se ve como parches cambiantes de colores espectrales en la superficie de la gema o en su interior. 
Este fenómeno es causado por la ultraestructura única del ópalo. 
El ópalo está hecho de esferas de cristobalita sílice, SiO 2(un polimorfo de cuarzo). 
Estos están colocados en capas muy apiladas y tienen aire, o más raramente, líquido, entre ellos. (Para imaginar algo similar a una escala mayor, piense en una caja de naranjas con la fruta prolijamente dispuesta en filas). 
Las aberturas actúan como rejillas de difracción que dividen la luz en colores y la estructura en capas crea interferencia. 
A medida que la luz se refleja desde las distintas capas, las ondas ahora ligeramente fuera de sincronización se superponen, disminuyendo o eliminando ciertos colores espectrales y reforzando otros. 
Por lo tanto, obtenemos un grupo cambiante de colores que parpadean y se apagan, y se mueven a medida que giramos y 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 (con esferas más pequeñas se ve más azul, con más grandes más rojas) y de nuestro ángulo de visión.



En ópalo común, las aberturas entre las esferas son tan grandes que la luz no tiene que doblarse al viajar a través de ellas, para que no se produzca difracción. 
Más bien, la dispersión y rebote de la luz de las partículas internas crea una especie de efecto nebuloso comúnmente conocido como "opalescencia". 
En realidad, la opalescencia es un ejemplo de otro fenómeno llamado adularescencia.



Iridescencia hecha por el hombre: tomando ejemplos de la Naturaleza, los humanos deliberadamente aplicaron revestimientos delgados o películas de diferentes tipos a las superficies de las gemas para crear iridiscencias. 
Aunque frágiles, y para algunos gustos, un poco llamativos, estas gemas son populares. Dos ejemplos son los varios topacios iridiscentes, el más común es el nombre comercial Mystic Topaz y titanio drusy. 
En cada caso, una gema natural (un topacio o una drusa de cuarzo) está recubierta con una capa microscópica de material (generalmente metálica) que crea el efecto.



Adularescencia: Cuando una gema muestra una luz flotante ondulante que parece venir de debajo de la superficie, muestra adularescencia. 
El nombre proviene de la gema más destacada que muestra el fenómeno: piedra de luna, conocida históricamente como "adularia". 
El término "shiller" o "schiller" se usa a veces para describir la luz.



Piedra de luna: en la piedra de la luna, la adulación se debe a un efecto de capa, donde los estratos interiores delgados de dos tipos de feldespato se entremezclan, (regiones de exsolution del feldespato de sodio en el feldespato de potasio). 
Estas capas dispersan la luz, ya sea por igual en todas las regiones espectrales produciendo un shiller blanco, o como en los especímenes más valiosos, preferentemente en el azul o el azul y el naranja. 
Como en tantos casos de fenómenos ópticos, el tamaño o la distancia de 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 las inclusiones diminutas que dispersan múltiples longitudes de onda de luz. 
En ciertos cuarzos y ópalos, la luz dorada se puede ver en el interior, que a veces se llama el efecto "sunflower"

Esta dispersión general de la luz, a menudo no es distintiva, sino que se presenta como una sutil confusión, como en el caso de la opalescencia del ópalo común. 
Con frecuencia vemos que el término "lechoso" se utiliza para describir especímenes individuales de una especie generalmente no brumosa que muestra este tipo de efecto. 
Una excepción es el cuarzo rosa, que es virtualmente siempre confuso, por lo que no necesita un adjetivo especial, como lechoso, para distinguirlo. 



Ventuencia: A diferencia de los otros fenómenos discutidos hasta ahora, que deben su belleza y carácter distintivo a las características estructurales que difractan o dispersan la luz, la ventuencia es una consecuencia de la reflexión. 
Cuando las inclusiones en disco o placas de otro mineral están presentes, y son de naturaleza altamente reflectante, de modo que actúan como diminutos espejos, la gema brilla. 
Este brillo se llama aventurescence. 
El término shiller, también se usa a veces para describir este resplandor extravagante. 
Los reflectores más comunes son el cobre, la hematita y la mica.
El nombre se deriva de la palabra italiana para "casualidad" o accidente.
Con bastante frecuencia, incluso entre aquellos que deberían saber mejor (como los anfitriones del canal de compras), la palabra se pronuncia erróneamente como " adventurine". 
Las especies más comúnmente encontradas que muestran este efecto son ciertos feldespatos y una variedad de cuarzo.



Sunstone, plaquetas de cobre en feldespato, cuarzo aventurina con plaquetas de mica.
Goldstone, un vidrio aventurescente creado por el hombre con partículas de cobre añadidas deliberadamente, ha sido una imitación de piedras preciosas y populares desde la época victoriana, y permanece comúnmente en uso hoy en día.



Chatoyancy: Este fenómeno también se debe a la reflexión, pero en este caso, en lugar de incluir inclusiones tipo placa dispersas al azar, se debe hilos paralelos, como inclusiones reflectantes como agujas o tubos. 
Cuando las inclusiones no están muy organizadas, o la gema no se corta de tal forma que se concentra o enfoca la luz, vemos un brillo sedoso llamado simple chatoyance.


Chatoyance simple: El ojo
 de tigre es la gema más común que muestra este fenómeno. 
La mayoría de las piezas son de color amarillo a marrón claro, pero las mejoras pueden crear rojos u otros colores, y una variante natural llamada "hawk'seye" tiene un color gris azulado o verdoso.
Menos familiar para muchos, pero admirado en gran medida por su despliegue de chatoyance son los Charoites morados y las Serefinitas grises plateadas.
El corindón a menudo contiene agujas de rutilo, pero con frecuencia no son lo suficientemente abundantes ni organizadas para producir una gema de estrella, y en su lugar aparecen como un brillo sedoso general, como se ve en las tallas de rubí y zafiro.



El efecto ojo de gato: cuando las fibras reflectantes que crean chatoyancy se alinean dentro de un solo eje de cristal, y cuando la gema está correctamente orientada y cortada como un cabujón abovedado, las reflexiones se concentran en una sola banda de luz en la cúpula conocida como "ojo". 
La visualización de este fenómeno es más fácil con una única fuente de luz aérea como la luz solar, o un proyector o linterna, y menos exitosa con múltiples fuentes de luz o en entornos con poca luz.

Las gemas de ojo de gato han sido populares a lo largo de la historia, especialmente en Oriente. 
El Crisoberilo ojo de gato es el más valorado de todos, y tradicionalmente se le ha dado el honor de simplemente llamarse "cat's eye", mientras que todos los demás tipos, técnicamente requieren un modificador de especies como: cat's eye turmalina, cat's eye moonstone , etc.



Las gemas cat's eye de buena calidad muestran algo de translucidez, tienen un ojo fuerte, bien centrado y directo y "hacen trucos". Con esto quiero decir:

1) con la luz por encima, vemos un ojo fuerte
2) moviendo la fuente de luz hacia un lado e iluminando la gema lateralmente, obtenemos el efecto de "leche y miel" (una luz lateral, un lado oscuro)
3) utilizando dos luces y moviéndolas del centro al lateral, el ojo se dividirá en dos bandas, cada una de las cuales sigue una de las fuentes de luz (apertura y cierre).



Asterismo : Este fenómeno es esencialmente un caso especial del efecto cat's eye, donde las inclusiones responsables de los reflejos están orientadas paralelas a más de un eje en el cristal. 
Al igual que con cat's eyes, la piedra debe estar bien orientada y cortada en una cúpula alta para mostrar la estrella.
Dependiendo de la naturaleza de las inclusiones y el sistema de cristal del host, generalmente se mostrará una estrella rayada de cuatro o seis. 
Con mucho, la especie estrella más común es el corindón, con el cuarzo en un segundo distante. 
Las estrellas son relativamente raras en otras especies.




Cambio de color: una gema de cambio de color es una cuyo color es sustancialmente diferente cuando se ve con una fuente de luz incandescente en comparación con su color como se ve bajo la luz del día o una fuente fluorescente equivalente a la luz del día. Debido a la fuerte asociación de este fenómeno con la variedad de crisoberilo de Alejandrita, a veces se denomina efecto de Alejandrita, independientemente de qué especie lo esté mostrando.




A diferencia del pleocroismo, donde la dirección de la vista provoca la diferencia de color, las piedras de cambio de color verdaderas no cambian de color con un cambio en el eje de visualización, sino solo con un cambio en la fuente de luz. 
Debido a su química distintiva, las piedras que muestran este efecto tienen una absorción selectiva muy fuerte en aquellas regiones del espectro donde las dos fuentes de luz difieren más, es decir, una fuerte absorción tanto en rojo como en azul. 
La luz del día es rica en azules y las fuentes incandescentes son ricas en rojos, por lo tanto, aunque la piedra puede absorber tanto fuertemente, hay poco azul en incandescente y poco rojo a la luz del día para absorber. 
Por lo tanto, obtenemos diferentes patrones de absorción selectiva y vemos diferentes colores.
La integridad del cambio generalmente se designa por porcentaje, por ejemplo, podríamos decir que una piedra en particular muestra un cambio de color del 70%. 
Aunque las piedras naturales rara vez muestran un cambio de color completo, se han hecho piedras de cambio de color sintéticas y simulantes que crean el efecto con mucha fuerza.
Además de Alejandrita crisoberilo, otras especies que se encuentran ocasionalmente en las formas de cambio de color son: zafiro, espinela, granate, turmalina y diáspora.

Fernando Gatto

Kaia Joyas Uruguay