オパールの驚異：その鮮やかな色の科学を理解する

概要

この記事では、オパールの形成に関する科学と、他の貴重な石とは異なるユニークな特徴である色の遊びについて探求します。オパールの化学、地質学、光学を探り、地下の初期段階から定義される波物理学の原理である干渉によって、貴重なオパールの鮮やかな色の表示が生み出される仕組みを調べます。

ハレー彗星オパールの発見
オパールのユニークな特徴 – 色の遊び
オパールの形成 – 化学、地質、光学の融合
波物理学の原理 – 干渉
オパールの色 – シリカビーズサイズに対応
赤いオパールの希少性
幅広い色のパターン
貴重な貴重なオパールの形成
結論

ハレー彗星オパールの発見

1989年11月、5人のオーストラリア人鉱夫が「狂人の丘」と名付けられた場所に登りました。彼らの競合他社は、2〜5メートルの深さでオパールを探していましたが、狂人の丘シンジケートは地球の20メートルまで掘り進みました。そしてその大胆さに対して、地球は彼らに拳大の、記録を打ち立てるオパールを与えました。彼らは、その時に地球の周りを飛んでいたより大きく、岩や氷の体を持つハレー彗星にちなんで、それをハレー彗星オパールと名付けました。

オパールのユニークな特徴 – 色の遊び

オパールは、色の遊びという特徴により、他の貴重な石とは異なり、2つのオパールが同じように見えないという点でユニークです。このきらめく、目を奪われる、踊るような光の表示は、地下深くでオパールを定義する化学、地質学、光学の融合から生まれます。

オパールの形成 – 化学、地質、光学の融合

オパールは、驚くべきことに、水として始まります。土壌や岩の隙間を通り抜けて滴り落ちる水は、珪素酸化物と呼ばれる微小な化合物を含んでいます。この珪素酸化物で濃縮された水は、火山岩、史前の河床、木材、そして古代生物の骨の内部の空洞に入ります。徐々に、水は蒸発し始め、珪素溶液は、同心円状の殻の一連の層として形成される数百万の珪素球を含むゲルを形成し始めます。ゲルは最終的に硬化し、球体は格子構造に落ち着きます。

波物理学の原理 – 干渉

ほとんどの場合、この構造は手当たり次第であり、外観が目立たない一般的なオパールまたはポッチオパールに結果として現れます。私たちが貴重なオパールと呼ぶ微小な魅惑的な割合には、珪素ビーズが均一なサイズで整然と並んでいる領域があります。なぜこれらの構造がそんなに鮮やかな表示を生み出すのかの答えは、干渉と呼ばれる波物理学の原理にあります。単色の光、例えば波長500ナノメートルの緑色の光が貴重なオパールに当たると、緑色の光は宝石全体に散乱し、様々な強度で反射します。多くの角度からは柔らかく、一部の角度からは完全に消え、また別の角度からは目が眩むほど明るく反射します。

オパールの色 – シリカビーズサイズに対応

異なる色には異なる波長があり、構成的に干渉するために旅行する距離が異なります。そのため、色は大まかにシリカビーズのサイズに対応します。210ナノメートルのビーズの間のスペースは青色の光を増幅するのにちょうど良いです。長い波長を持つ赤色の光には、シリカビーズは300ナノメートルに近くなければなりません。それらは非常に長い時間をかけて形成され、そのため、赤色は最も希少なオパールの色です。