คุณสมบัติของแร่ที่เป็นอัญมณี - คุณสมบัติทางแสง
โดย ผศ.ดร. กาญจนา ชูครุวงศ์
คุณสมบัติประการสุดท้ายที่ใช้ในการการจำแนกชนิดของอัญมณีก็คือ คุณสมบัติทางแสง (Obtical properties)
คุณสมบัติทางแสง (Optical properties)
เมื่อแสงเดินทางผ่านเข้าสู่ตัวกลางที่แตกต่างกันสองชนิด เช่น อากาศและอัญมณี จะเกิดปรากฏการณ์ขึ้น 3 ลักษณะ ได้แก่
1)แสงบางส่วนจะสะท้อนกลับหรือถูกส่งกลับจากผิวของอัญมณีนั้นไปสู่อากาศ
2)แสงบางส่วนผ่านเข้าไปในเนื้อของอัญมณีแล้วเกิดการหักเหของแสงขึ้น และ
3)อัญมณีนั้นจะดูดกลืนแสงบางส่วนไว้
ลักษณะปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นนี้ ไม่จำเป็นจะต้องเกิดขึ้นพร้อมๆกันทั้ง 3 ลักษณะ อาจมีลักษณะหนึ่งแสดงให้เห็นได้เด่นชัดมากกว่าลักษณะอื่นๆ ขึ้นอยู่กับลักษณะตามธรรมชาติ และชนิดของอัญมณีที่แสงมีปฏิกิริยาด้วย เช่น ในโลหะชนิดต่างๆ ที่เป็นวัตถุทึบแสง ลักษณะที่เกิดขึ้นเด่นชัดกว่าลักษณะอื่นๆ คือการดูดกลืนแสง ในขณะเดียวกันก็มีลักษณะของการสะท้อนแสงให้เห็นด้วย ส่วนการหักเหของแสงโดยปกติแล้วจะมองไม่เห็นเลย ในทางกลับกันอัญมณีชนิดต่างๆ ที่เป็นวัตถุโปร่งใสหรือโปร่งแสง ลักษณะการหักเหของแสงจะแสดงให้เห็นได้เด่นชัดกว่าลักษณะอื่น โดยที่มีลักษณะการสะท้อนของแสงและการดูดกลืนของแสง อาจจะเปลี่ยนแปลงไปตามลักษณะและชนิดของอัญมณี จากลักษณะปรากฏการณ์ทั้งสามที่กล่าวมาจะเป็นสิ่งที่ทำให้เกิด สี ความวาว การกระจายแสง การเรืองแสง การเล่นสีประกายแวว ประกายเหลือบรุ้ง และอื่นๆ อีกมากมาย คุณสมบัติทางแสงต่างๆ ได้แก่
สี (Color) สีต่างๆ ของอัญมณีชนิดใดๆ เป็นผลเนื่องมาจากลักษณะธรรมชาติของแสงกับอัญมณีนั้นๆ โดยตรง คือจะมองเห็นสีได้ก็ต่อเมื่อมีแสง แสงที่มองเห็นได้ประกอบขึ้นด้วยแสงสีที่เด่น 7 ส่วน หรือที่เรารู้จักกันดีว่า “สีรุ้ง” ในแต่ละส่วนจะมีสีที่แตกต่างกัน ประกอบด้วยสี ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลืองแสด แดง การผสมผสานคลื่นแสงที่มองเห็นได้นี้จะก่อให้เกิดเป็นแสงสีขาว คือ แสงอาทิตย์ เมื่อแสงที่มองเห็นได้นี้ส่องผ่านเข้าไปในอัญมณี ก็จะทำให้อัญมณีนั้นมองดูมีสีขึ้นเนื่องจากอัญมณีนั้นได้ดูดกลืนคลื่นแสงบางส่วนเอาไว้ และคลื่นแสงส่วนที่เหลืออยู่ถูกส่งผ่านออกมาเข้าสู่ตาของเรา มองเห็นเป็นสีจากส่วนของคลื่นแสงที่เหลือนั่นเอง จะมองไม่เห็นเป็นสีขาวอีก เช่น ทับทิมมีสีแดง เนื่องจากทับทิมได้ดูดกลืนคลื่นแสงในช่วงสีน้ำเงิน เหลือง และ เขียว เอาไว้ คงเหลือแต่ส่วนที่มีสีแดงให้เรามองเห็น ในอัญมณีบางชนิดคลื่นแสงที่มองเห็นได้นี้จะส่องผ่านทะลุออกไปหมดโดยไม่ได้ถูกกลืนคลื่นแสงช่วงใดๆ เอาไว้เลย อัญมณีนั้นก็จะดูไม่มีสีแต่ถ้าคลื่นแสงถูกดูดกลืนไว้ทั้งหมด อัญมณีนั้นก็จะดูมีสีดำ หรือถ้าคลื่นแสงทั้งหมดถูกดูดกลืนเอาไว้ในสัดส่วนที่เท่าๆกัน อัญมณีก็จะดูมีสีเทาหรือขาวด้านๆ
สีต่างๆ ของอัญมณีนานาชนิดมีกระบวนการหลายอย่างที่ก่อให้เกิดสี สีบางสีอาจเกิดจากองค์-ประกอบสำคัญทางเคมีและทางกายภาพของอัญมณีชนิดนั้นๆ สีบางสีอาจเกิดจากมลทินทางเคมีภายนอกอื่นๆ หรือจากการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างภายในอัญมณี หรือตำหนิมลทินต่างๆภายในเนื้อ เป็นต้น ส่วนใหญ่แล้วสีของอัญมณีมักจะเกิดจากมลทินทางเคมีภายนอกอื่นๆที่เข้าไปอยู่ภายในเนื้อของอัญมณี เช่น เบริล (Beryl) บริสุทธิ์จะไม่มีสี แต่ถ้ามีมลทินของธาตุโครเมียมหรือวาเนเดียมเพียงเล็กน้อย ก็จะทำให้เกิดเป็นสีเขียว เรียก มรกต (Emerald) หรือมีมลทินของธาตุเหล็ก ก็จะทำให้เกิดเป็นสีฟ้าอมเขียวหรือน้ำเงินอมเขียว เรียก อะความารีน (Aquamarine) คอรันดัมบริสุทธิ์ก็จะไม่มีสีเช่นกัน แต่ถ้ามีสีแดงก็เป็นทับทิม เนื่องจากมีมลทินธาตุโครเมียมเพียงเล็กน้อย หรือถ้ามีสีน้ำเงินก็เป็นไพลิน เนื่องจากมีมลทินธาตุไทเทเนียมและธาตุเหล็ก ดังนั้นมลทินธาตุหลายๆ ชนิดจึงก่อให้เกิดสีต่างๆ ได้ในอัญมณีชนิดต่างๆ
สำหรับการดูดกลืนแสงของอัญมณีชนิดต่างๆ นั้น อาจมีได้ไม่เท่ากันและอาจเปลี่ยนแปลงได้ ขึ้นอยู่กับลักษณะธรรมชาติและความหนาของอัญมณีนั้นๆ อัญมณีชนิดหนึ่งๆ ถึงแม้จะมีการเจียระไนจนมีความบางมากแล้ว แต่ก็ยังคงดูดกลืนแสงไว้หมดโดยไม่ให้ส่องทะลุผ่านได้เลยจะเรียกว่า ทึบแสง (Opaque) ส่วนอัญมณีชนิดที่ยอมให้แสงส่องทะลุผ่านไปได้หมดแม้ว่าจะมีความหนามากจะเรียกว่า โปร่งใส (Transparent) ส่วนอัญมณีที่ดูดกลืนแสงในระหว่างลักษณะสองแบบที่กล่าวมาและยอมให้แสงส่องผ่านได้บ้างมากน้อยแตกต่างกันไปในอัญมณีแต่ละชนิด จะเรียกว่า โปร่งแสง (Translucent) ดังนั้น ช่างเจียระไนจึงอาจยึดหลักนี้ไว้เป็นประโยชน์ในการพิจารณาตัดและเจียระไนอัญมณีชนิดต่างๆ ด้วย อัญมณีที่มีสีอ่อนจึงมักจะตัดและเจียระไนให้มีความหนาหรือความลึกมากหรือมักจะมีการจัดหน้าเหลี่ยมเจียระไนต่างๆ ที่ทำให้แสงมีระยะถูกดูดกลืนมากขึ้น จะทำให้ดูมีสีเข้ามากขึ้นตามไปด้วย ในทางกลับกันอัญมณีที่มีสีเข้มดำหรือมีสีค่อนข้างมืด มักจะตัดและเจียระไนให้มีความบางหรือตื้นมาก เช่น โกเมนชนิดแอลมันไดต์ ซึ่งมีสีแดงเข้มอมดำ มักจะตัดบางหรือคว้านให้เป็นโพรงอยู่ภายในเนื้อ ไพลินจากบางแหล่งที่มีสีเข้มออกดำมักจะเจียระไนเป็นรูปแบบที่บางกว่าปกติ เป็นต้น
ส่วนใหญ่แล้ว ความเข้มและความสดสวยของสี จะมีความสัมพันธ์โดยตรงควบคู่ไปกับคุณค่าและราคาที่สูง นอกจากนี้ แสงที่ใช้ในการมองดูอัญมณีก็มีความสำคัญและมีผลต่อความสวยงามของสีเช่นกัน แสงอาทิตย์ในเงาร่มหรือแสงแดดอ่อน มีความเหมาะสมมากในการมองดูสีของอัญมณี แสงจากแสงเทียนหรือแสงจากหลอดมีไส้ จะมองดูสีน้ำเงินของไพลินได้ไม่สดสวย แต่จะมองดูมรกตและทับทิมมีสีสวยสด ดังนั้น แสงที่ใช้ส่องมองดูอัญมณีที่ดีและเหมาะสมควรจะมีส่วนผสมที่สมดุลกันระหว่างแสงจากหลอดมีไส้และแสงจากหลอดไฟฟลูออเรสเซนซ์
อัญมณีบางชนิดอาจจะแสดงการเปลี่ยนสีได้ เมื่อมองดูด้วยแสงต่างชนิดกันหรือมีช่วงคลื่นของแสงที่ต่างกัน เช่น เจ้าสามสี จะมองดูมีสีเขียวหรือน้ำเงินในแสงแดดหรือแสงไฟฟลูออเรสเซนซ์และมีสีแดงหรือม่วงในแสงเทียนหรือแสงจากหลอดมีไส้ อัญมณีบางชนิดมีการแสดงลักษณะสีที่แตกต่างกัน หรือสีที่มีความเข้ม-อ่อนต่างกันเมื่อมองดูในทิศทางที่ต่างกัน ทั้งนี้เนื่องจากความแตกต่างในลักษณะของการดูดกลืนแสงในทิศทางต่างกันของอัญมณีนั้นๆ ลักษณะปรากฏนี้เรียกว่า สีแฝด ซึ่งอาจจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าหรือมองเห็นได้ง่ายมากด้วย "ไดโครสโคป" (Dichroscpoe)
ภาพ Dichroscope จาก Gram Faceting
อัญมณีหลายชนิดที่แสดงสี แฝดได้ 2 สีต่างกันเรียกว่า มีสีแฝด 2 สี (Dichroic) เช่น ทับทิม ไพลิน คอร์เดียไรนต์ ฯลฯ และ
อัญมณีที่แสดงสีแฝดได้ 3 สีต่างกันเรียกว่ามีสีแฝด 3 สี (Trichroic) เช่น แทนซาไนต์ แอนดาลูไซต์ ฯลฯ
ภาพ Green Tourmaline ที่แสดงคุณสมบัติ Dichroic คือ เมื่อมองตามแนวแกน c (c รูปที่ 2) จะเห็นสีเขียวอมเหลือง และตามแนวแกน a/b (รูปที่ 3) จะเห็นสีเขียวอมฟ้า
ภาพจาก Gram Faceting
อัญมณีที่มีสีแฝดเมื่อเจียระไนแล้ว อาจจะแสดงเพียงสีเดียวหรือมากกว่า 1 สีนั้น ขึ้นอยู่กับการจัดทิศทาง การวางตัวของเหลี่ยมหน้ากระดานของอัญมณีที่จะแสดงให้เห็นสีนั้นๆ นอกจากนี้ ยังมีอัญมณีบางชนิดที่อาจมีสีหรือแสดงสีได้หลายสีแม้เป็นผลึกเดี่ยวและมองดูในทิศทางเดียว เช่น โอปอ ทัวร์มาลีน ลักษณะเช่นนี้เป็นลักษณะตามธรรมชาติของรูปแบบของแร่หรือของผลึกชนิดนั้น ไม่ใช่สีแฝด
สีเป็นลักษณะที่มองเห็นได้ง่ายชัดเจนเป็นสิ่งสะดุดตาและดึงดูดสายตามากที่สุดในเรื่องของอัญมณี และเป็นปัจจัยที่มีความสำคัญมาก ในการพิจารณาถึงคุณค่าและราคาของอัญมณี สีอาจทำให้เกิดความแตกต่างของราคาได้มากจากตั้งแต่ 250-250,000 บาทต่อกะรัตในอัญมณีชนิดเดียวกันแต่มีสีสวยงามแตกต่างกันมาก โดยทั่วไปแล้วสีจะไม่ถือว่าเป็นคุณสมบัติลักษณะสำคัญที่ช่วยในการตรวจจำแนกชนิดอัญมณี เพราะมีอัญมณีต่างชนิดกันแต่มีสีเหมือนกันได้และก็มีอัญมณีชนิดเดียวกันที่สามารถเกิดขึ้นได้หลายสี นอกจากนี้ชื่อลักษณะของสีก็เป็นที่นิยมใช้กับอัญมณีบางชนิดมานานแล้ว เช่น สีเลือดนกพิราบใช้กับทับทิม สีแสดใช้กับแพดพาแรดชา (Padparadcha) สีเหลืองนกขมิ้นและสีแชมเปญใช้กับเพชร เป็นต้น ชื่อลักษณะสีเหล่านี้ในบางครั้งจะกำกวมไม่ชัดเจน ให้ความหมายของสีไม่ตรงกับความจริงหรือเป็นลักษณะสีที่ไม่มีความแน่นอน แม้ว่าจะมีความบกพร่องดังกล่าวชื่อสีเหล่านี้ก็ยังเป็นที่นิยมใช้กันอยู่โดยทั่วไปในตลาดอัญมณี อย่างไรก็ตามในปัจจุบันนี้ได้มีการประดิษฐ์เครื่องมือที่สามารถวัดหาชนิดและเรียกชื่อของสีของอัญมณีต่างๆ ได้อย่างเที่ยงตรงแม่นยำมากขึ้น เครื่องมือนี้มีขายทั่วไปในตลาดอัญมณี อาจเป็นวิวัฒนาการใหม่ในอุตสาหกรรมอัญมณีและเครื่องประดับของโลกก็ได้
ค่าดัชนีหักเหของแสง (Refractive index) เมื่อมีแสงส่องผ่านเข้าไปในอัญมณีใดๆ แล้วแสงส่วนหนึ่งจะมีความเร็วลดลงและอาจจะถูกบังคับให้เปลี่ยนทิศทางหรือเกิดการหักเหแสงขึ้น ซึ่งแล้วแต่คุณสมบัติของผลึก ระดับความเร็วของแสงที่ลดลงในอัญมณีนั้นเมื่อเปรียบเทียบกับความเร็วของแสงในอากาศจะเรียกว่า ค่าดัชนีหักเหแสงของอัญมณี คือเป็นอัตราส่วนระหว่างค่าความเร็วของแสงในอากาศกับค่าความเร็วของแสงในอัญมณี เช่น ค่าความเร็วของแสงในอากาศเท่ากับ 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที และค่าความเร็วของแสงในเพชรเท่ากับ 125,000 กิโลเมตรต่อวินาที ดังนั้นค่าดัชนีหักเหแสงของเพชรจะเท่ากับ 2.4 หรือหมายถึง ความเร็วของแสงในอากาศมีความเร็วเป็น 2.4 เท่าของความเร็วของแสงในเพชร อัญมณีที่มีค่าดัชนีหักเหสูงมากเท่าใด ความเร็วของแสงในอัญมณีนั้นๆ จะลดลงมากตามไปด้วย ค่าดัชนีหักเหของแสงของอัญมณีจะเป็นค่าที่คงที่ อัญมณีแต่ละชนิดจะมีค่าดัชนีหักเหที่แตกต่างกัน อาจมีเพียงค่าเดียว สองค่า หรือ สามค่า ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของผลึกและทิศทางที่แสงผ่านเข้าไป ส่วนใหญ่จะมีค่าอยู่ระหว่าง 1.2 และ 2.6 ดังนั้นจึงสามารถนำไปช่วยในการตรวจจำแนกชนิดของอัญมณีได้ เครื่องมือสำหรับใช้ในการวัดหาค่าดัชนีหักเหแสงของอัญมณีได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำเรียกว่า เครื่องรีแฟรกโตมิเตอร์ (Refractometer) แต่เครื่องมือนี้มีขีดจำกัดอยู่ที่สามารถวัดหาค่าได้สูงสุดเพียง 1.86 เท่านั้น และจะต้องใช้กับอัญมณีที่เจียระไนแล้วหรือพวกที่มีผิวหน้าเรียบด้วย บางครั้งสามารถประมาณค่าได้ในอัญมณีที่เจียระไนแบบโค้งมนหลังเบี้ยหรือหลังเต่า และในบางครั้งค่าดัชนีหักเหแสงของอัญมณีที่เจียระไนแล้ว อาจประมาณได้จากประกายวาวหรือความสว่างสดใส หรือรูปแบบของการเจียระไน
การกระจายแสงสี (Dispersion or fire) แสงสีขาวที่มองเห็นได้ในธรรมชาติจะเป็นแสงที่เกิดจากการผสมผสานของคลื่นแสงต่างๆ ในแต่ละคลื่นแสงก็จะมีค่าดัชนีหักเหของแสงเฉพาะตัวเมื่อมีลำแสงสีขาวส่องผ่านเข้าไปในอัญมณี แสงนี้จะเกิดการหักเหเป็นมุมที่แตกต่างกัน และแยกออกเป็นลำแสงหลากหลายสี แล้วสะท้อนออกทำให้เห็นเป็นสีต่างๆ สีที่มองเห็นจะเป็นลำดับชุดของสีรุ้ง เช่นเดียวกับลักษณะของการเกิดรุ้งกินน้ำลักษณะปรากฏการณ์เช่นนี้ เรียกว่า การกระจายแสงสี หรือ ไฟ ซึ่งสามารถสังเกตเห็นได้ง่ายมากในอัญมณีที่มีค่าดัชนีหักเหของแสงสูง มีความโปร่งใสและไม่มีสี
ระดับความมากน้อยของการกระจายแสงสีจะแตกต่างกันไปในแต่ละชนิดของอัญมณี เนื่องจากมีค่าดัชนีหักเหแสงที่แตกต่างกันนั่นเอง ดังนั้น การกระจายแสงสีจึงเป็นคุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่ง ที่อาจช่วยในการตรวจจำแนกชนิดอัญมณีได้ นอกจากนี้ยังมีความสำคัญต่อความสวยงามของอัญมณีหลายๆ ชนิด โดยเฉพาะในชนิดที่โปร่งใสแต่ไม่มีสีสวยที่จะดึงดูดใจ เช่น การกระจายแสงสีของเพชรซึ่งทำให้เพชรเหมือนมีสีสันหลากหลายสวยงามกระจายทั่วไปในเนื้อหรือ เรียกว่า ประกายไฟ ในอัญมณีที่มีสีก็สามารถมองเห็นการกระจายแสงสีได้เช่นกัน เช่นในโกเมนสีเขียวชนิดดีมันทอยด์ (Demantoid) และสฟีน (Sphene) การกระจายแสงสีของอัญมณีชนิดหนึ่งๆ อาจสามารถทำให้มองเห็นสวยงามมากขึ้นได้โดยการเจียระไนที่ได้สัดส่วนถูกต้อง โดยพื้นฐานทั่วไปแล้วถ้าคลื่นแสงมีการแบ่งแยกออกได้ชัดเจนมากเท่าใดการกระจายแสงสีก็จะมีมากเพิ่มขึ้นเท่านั้น พร้อมกับจะให้สีที่มีความเข้มสวยมากเช่นกัน
ความวาว (Luster) ความวาวของอัญมณีชนิดหนึ่งๆเป็นผลมาจากคุณสมบัติทางแสงของอัญมณีซึ่งเกิดจากการสะท้อนของแสงจากผิวนอกของอัญมณีนั้นๆ ความวาวจะขึ้นอยู่กับค่าดัชนีหักเห และลักษณะสภาพของผิวเนื้อแร่ ไม่เกี่ยวข้องกับสีของอัญมณีเลย ถ้าอัญมณีนั้นมีค่าดัชนีหักเหแสงและมีความแข็งมากเท่าใด ก็จะยิ่งแสดงความวาวมากขึ้นเท่านั้นลักษณะธรรมชาติ สภาพผิวเนื้อแร่ที่ขรุขระไม่เรียบก็จะมีผลทางลบต่อความวาวของอัญมณีที่ยังไม่เจียระไน ในขณะที่อัญมณีที่เจียระไนแล้ว การขัดมันผิวเนื้อแร่จะมีผลดีต่อความวาว ความวาวของอัญมณีที่มีความสวยงามเป็นที่ต้องการมากคือความวาวเหมือนเพชร ส่วนความวาวที่พบเห็นได้ในอัญมณีทั่วไป ได้แก่ ความวาวเหมือนแก้ว (Vitreous) ส่วนความวาวที่พบได้ยากในอัญมณี ได้แก่ความวาวเหมือนโลหะ (Metallic) เหมือนมุก (Pearly) เหมือนยางสน (Resinous) เหมือนน้ำมัน (Oily) เหมือนเทียนไขหรือขี้ผึ้ง (Waxy) เป็นต้น แต่สำหรับอัญมณีที่ไม่แสดงความวาวเลยจะเรียกว่า ผิวด้าน (Dull)
Resinous Luster | Dull or Earthy Luster |
Vitreous Luster |
Metallic Luster |
Pearly Luster | Waxy Luster |
ประกายวาว (Brilliancy) ประกายวาวของอัญมณีชนิดหนึ่งๆ เกิดจากการที่มีแสงสะท้อนออกมาจากภายในตัวอัญมณีเข้าสู่ตาของผู้มองอัญมณีที่เจียระไนได้เหลี่ยมมุมที่ต้องการทำให้แสงที่ส่องผ่านเข้าไปในอัญมณีนั้น เกิดการสะท้อนอยู่ภายในหน้าเหลี่ยมต่างๆ และสะท้อนกลับออกมาเข้าสู่ตาของผู้มองเป็นประกายวาวของสีของอัญมณีนั้น การเกิดลักษณะแบบนี้ได้เนื่องจากลักษณะการสะท้อนกลับหมดของแสงนั่นเอง ดังนั้นรูปแบบของการเจียระไนและเหลี่ยมมุมที่หน้าเหลี่ยมต่างๆ ทำมุมกัน จึงมีความสำคัญมากในการเกิดประกายวาว ถ้าเหลี่ยมมุมต่างๆ ไม่เหมาะสมพอดีกับค่าดัชนีของการหักเหแสงของอัญมณี แสงที่ส่องผ่านเข้าไปก็จะไม่สะท้อนกลับออกมาสู่ตาผู้มอง แสงอาจจะส่องทะลุผ่านออกไปทางด้านล่างหรือสะท้อนเบี่ยงเบนออกไปทางด้านข้าง มีผลทำให้อัญมณีนั้นดูไม่สว่างสดใส หรือไร้ประกาย
การเรืองแสง (Fluorescence and Phosphorescence) การที่อัญมณีมีการเปล่งแสงหรือแสดงความสว่างที่มองเห็นได้ออกจากตัวเองภายใต้การฉายส่องหรืออิทธิพลของแสง หรือรังสีบางชนิด หรือจากอิทธิพลของปฏิกิริยาทางกายภาพหรือทางเคมีบางอย่าง ปรากฏการณ์การเรืองแสงที่ถือว่ามีความสำคัญและมีประโยชน์ใช้ในการตรวจสอบอัญมณีได้คือ การเรืองแสงของอัญมณีภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลตซึ่งเรียกว่า การเรืองแสงปกติ (Fluorescence) การเรืองแสงแบบนี้ หมายถึง การที่อัญมณีมีการเรืองแสงที่มองเห็นได้ภายใต้การฉายส่องรังสีอัลตราไวโอเลตและจะหยุดทันทีที่ไม่มีการฉายรังสีอัลตราไวโอเลตกระทบกับอัญมณีนั้นๆ แต่อัญมณีใดที่ ยังเรืองแสงอยู่อย่างต่อเนื่องไปอีกชั่วขณะหนึ่งถึงแม้ว่าจะหยุดการฉายส่องรังสีอัลตราไวโอเลตแล้ว ลักษณะการเรืองแสงแบบนี้เรียกว่า การเรืองแสงค้าง (Phosphorescence) โดยทั่วไปแล้วจะมีเพียงอัญมณีพวกที่แสดงการเรืองแสงปกติเท่านั้น ที่จะแสดงการเรืองแสงค้างได้ และมีจำนวนไม่น้อยที่แสดงทั้งการเรืองแสงปกติและการเรืองแสงค้าง
สาเหตุของการเรืองแสงในอัญมณีนั้นเป็นผลมาจากความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกับสภาวะของการถูกกระตุ้นโดยแสงอัลตราไวโอเลต ภายในระดับอะตอมของธาตุต่างๆ ที่มีผลต่อการเกิดสีของอัญมณีนั้นๆ ด้วยเหตุที่อัญมณีชนิดต่างๆ มีมลทินธาตุต่างๆ แตกต่างกันไป ดังนั้น การเรืองแสงจะไม่เกิดขึ้นในอัญมณีทุกชนิด หรืออาจมีการเรืองแสงให้สีที่เหมือนกันหรือแตกต่างกันกับสีของอัญมณีได้ การทดสอบการเรืองแสงของอัญมณีใดๆสามารถกระทำได้ภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลต ทั้งคลื่นยาว (365 นาโมมิเตอร์) และคลื่นสั้น (254 นาโนมิเตอร์) อัญมณีบางชนิดอาจเรืองแสงได้เฉพาะในชนิดคลื่นสั้นบางชนิดอาจเรืองแสงได้ในชนิดคลื่นยาวหรืออาจจะเรืองแสงได้ในคลื่นทั้งสองชนิด หรือไม่แสดงการเรืองแสงเลย อัญมณีบางชนิดปฏิกิริยาของการเรืองแสงในคลื่นสั้นแสดงให้เห็นได้ชัดเจนหรือสว่างมากกว่าในคลื่นยาว บางชนิดอาจแสดงในทางกลับกัน บางชนิดอาจมีปฏิกิริยาการเรืองแสงเท่าๆ กัน การเรืองแสงของอัญมณีมีประโยชน์ช่วยในการตรวจจำแนกชนิดอัญมณีได้ และในบางครั้งก็มีประโยชน์ช่วยในการตรวจแยกอัญมณีธรรมชาติออกจากอัญมณีสังเคราะห์ ส่วนใหญ่แล้วอัญมณีสังเคราะห์ต่างๆ มักจะมีการเรืองแสงสว่างมาก ในขณะที่อัญมณีธรรมชาติจะไม่ค่อยเรืองแสง เช่น สปิเนล สังเคราะห์สีฟ้าอ่อน ซึ่งทำเทียมเลียนแบบอะความารีน จะแสดงการเรืองแสงสีแดงในรังสีอัลตราไวโอเลตชนิดคลื่นยาวและเรืองแสงสีน้ำเงินอมเขียวในชนิดคลื่นสั้น โดยที่อะความารีนจะไม่เรืองแสงเลย ไพลินสังเคราะห์จะเรืองแสงสีน้ำเงินอมเขียวนวลในชนิดคลื่นสั้นเท่านั้นซึ่งไพลินธรรมชาติมักจะไม่เรืองแสง คุณประโยชน์และความได้เปรียบในการทดสอบอัญมณีโดยทดสอบการเรืองแสง คือทำได้รวดเร็ว ง่าย และไม่ทำให้ตัวอย่างเสียหาย
ข้อมูล : วิชาปฎิบัติการวิเคราะห์อัญมณี สาขาวิชา วัสดุศาสตร์ (อัญมณีและเครื่องประดับ) คณะวิทยาศาสตร์ มหาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, About.com
ภาพประกอบ : Khulsey.com, About.com, Gram Faceting
หัวข้อที่เกี่ยวข้อง
คุณสมบัติของแร่ที่เป็นอัญมณี - คุณสมบัติทางกายภาพ
คุณสมบัติของแร่ที่เป็นอัญมณี - คุณสมบัติทางเคมี