สารานุกรมไทย
สำหรับเยาวชน เมนู 20
เล่มที่ ๒๐
เรื่องที่ ๑ ศาสนา และระบบความเชื่อในประเทศไทย
เรื่องที่ ๒ ความสัมพันธ์ทางวัฒนธรรมกับต่างประเทศ
เรื่องที่ ๓ จิตรกรรมไทยแบบประเพณี
เรื่องที่ ๔ เสียง และมลภาวะทางเสียง
เรื่องที่ ๕ เลเซอร์
เรื่องที่ ๖ เซลล์แสงอาทิตย์
เรื่องที่ ๗ อัญมณี
เรื่องที่ ๘ เวชศาสตร์การบิน
เรื่องที่ ๙ ภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่อง หรือโรคเอดส์
เรื่องที่ ๑๐ การปลูกถ่ายอวัยวะ
รายชื่อผู้เขียน

สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชนฯ / เล่มที่ ๒๐ / เรื่องที่ ๗ อัญมณี / คุณสมบัติของแร่ที่เป็นอัญมณี

คุณสมบัติของแร่ที่เป็นอัญมณี
เพชร
เพชร
คุณสมบัติของแร่ที่เป็นอัญมณี

อัญมณีส่วนใหญ่เป็นแร่ เราจึงสามารถศึกษาเรียนรู้ และเข้าใจถึงโครงสร้าง และคุณสมบัติในด้านต่างๆ ของอัญมณีได้อย่างค่อนข้าง สะดวก และรวดเร็ว แร่ทุกชนิดจะจัดแบ่งแยกจากกันได้ โดยลักษณะโครงสร้างทางผลึก และส่วนประกอบทางเคมี ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่สำคัญมาก เนื่องจากว่าจะไม่มีแร่หรืออัญมณี ๒ ชนิดใด ที่มีลักษณะโครงสร้างทางผลึก และองค์ประกอบทางเคมี ที่เหมือนกันทุกประการ คือ อาจมีความแตกต่าง ในคุณสมบัติทางกายภาพ ทางแสง และทางเคมี ดังนั้น จึงสามารถใช้ความแตกต่างในคุณสมบัติดังกล่าว มาช่วยในการตรวจจำแนกชนิดและคุณค่าราคาของอัญมณีต่างๆ ได้
พลอยสาแหรกสีดำ
พลอยสาแหรกสีดำ
คุณสมบัติทางเคมี (Chemical properties)

อัญมณีทุกชนิดมีองค์ประกอบทางเคมีเฉพาะตัว สามารถแสดงโดยสูตรเคมี ซึ่งใช้เป็นหลักเกณฑ์อันดับแรก ที่ใช้ในการจัดแบ่งเป็นประเภท (specie) ของอัญมณีนั้นๆ สำหรับอัญมณีซึ่งเป็นแร่ประเภทหรือพวกเดียวกัน แต่มีความแตกต่างกันในเรื่องของสี ความโปร่งใส หรือรูปร่างลักษณะภายนอกบางอย่างนั้น ก็จะใช้สี ความโปร่งใส และลักษณะภายนอกเหล่านั้น ในการจัดแบ่งเป็นชนิด (Variety) ของอัญมณี กลุ่มแร่ที่มีการเกิดเหมือนกัน ในสภาพแวดล้อมเช่นเดียวกัน มีลักษณะโครงสร้างทางผลึก คุณสมบัติทางกายภาพ และทางแสงไม่ต่างกัน แต่มีองค์ประกอบทางเคมีแตกต่างกันเพียงเล็กน้อย จะเรียกว่า กลุ่มแร่ หรือตระกูลแร่ (group) อัญมณีส่วนใหญ่จะประกอบขึ้น ด้วยธาตุตั้งแต่ ๒ ชนิด หรือมากกว่าขึ้นไป ยกเว้นเพชร ซึ่งประกอบขึ้นด้วยธาตุคาร์บอนเพียงอย่างเดียวเท่านั้น องค์ประกอบทางเคมีของอัญมณีบางชนิด เช่น ไพลิน ทับทิม บุษราคัม มีสูตรเคมีคือ Al2O3 (Al=อะลูมีเนียม, O=ออกซิเจน) หมายความว่า ไพลิน ทับทิม และบุษราคัม จัดเป็นแร่ชนิดเดียวกัน ประกอบด้วยธาตุอะลูมิเนียม และออกซิเจนเหมือนกัน แต่มีความแตกต่างกันในเรื่องของสีคือ ไพลินมีสีน้ำเงิน ทับทิมมีสีแดง และบุษราคัมมีสีเหลือง ทำให้เรียกชื่อเป็นชนิดอัญมณีต่างชนิดกัน
หยก
หยก

หยก
หยก

ควอตซ์
ควอตซ์
คุณสมบัติทางกายภาพ (Physical properties)

รูปแบบที่อะตอมต่างๆ ของธาตุที่ประกอบเป็นอัญมณี จัดเรียงตัวเกาะกลุ่มในโครงสร้างของผลึกของอัญมณีนั้นๆ เป็นตัวกำหนดถึงคุณสมบัติทางกายภาพ ที่แตกต่างกันของอัญมณีนั้นกับอัญมณีชนิดอื่นๆ ที่สามารถนำมาใช้ในการตรวจจำแนกชนิดของอัญมณีได้ โดยวิธีการที่ไม่ทำให้อัญมณีนั้นเสียหาย หรือถูกทำลายไป บางวิธีอาจจะใช้การคาดคะเน หรือโดยการใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ หรือเครื่องมือธรรมดา โดยทั่วไปคุณสมบัติทางกายภาพต่างๆ ได้แก่

ความแข็ง (Hardness)


คือ ความสามารถของอัญมณี ในการต้านทานต่อการขูดขีด ขัดสี สึกกร่อนบนผิวหน้าเรียบ เป็นสิ่งที่พิจารณาได้ว่า อัญมณีชนิดใดมีความสามารถต่อการสวมใส่เพียงใด อัญมณีชนิดสามารถนำมาจัดเรียงลำดับความสามารถต้านทาน ต่อการขูดขีด จัดเป็นชุดลำดับของความแข็ง ที่มากกว่า หรือน้อยกว่า ในการวัดหาค่าความแข็งของอัญมณี ทำได้โดยการทดสอบการขูดขีดด้วยแร่ หรือด้วยปากกา วัดค่าความแข็ง ระดับค่าความแข็งที่เป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในทุกวันนี้ เป็นค่าความแข็งสัมพัทธ์ของโมส์ (Mohs scale) ซึ่งจัดแบ่งเรียงลำดับความแข็งของแร่ที่เพิ่มขึ้นจาก ๑-๑๐ ดังนี้

๑. ทัลก์ ความแข็ง ๑-๒.๕ สามารถขูดขีดได้โดยเล็บมือ
๒. ยิบซัม " ๓-๔ สามารถขูดขีดได้โดยเหรียญทองแดง
๓. แคลไซต์ " ๕.๕ สามารถขูดขีดได้โดยใบมีด หรือกระจกหน้าต่าง
๔. ฟลูออไรต์
๕. อะพาไทต์
๖. ออร์โทเคลส เฟลด์สปาร์
๗. ควอตซ์
๘. โทแพซ
๙. คอรันดัม
๑๐. เพชร

แร่แต่ละชนิดดังกล่าว จะสามารถขูดแร่ พวกที่มีเลขต่ำกว่าได้ แต่จะไม่สามารถขูดขีดแร่ พวกที่มีเลขสูงกว่าได้ ตัวอย่างเช่น เพชร แข็ง ๑๐ สามารถขูดขีดแร่ได้ทุกชนิด คอรันดัม แข็ง ๙ จะไม่สามารถขูดขีดเพชรให้เป็นรอยได้ แต่สามารถขูดขีด โทแพซ ควอตซ์ ออร์โทเคลส ที่มีความแข็งรองลงมาได้ ดังนี้ เป็นต้น อัญมณีที่มีค่าความแข็งเท่ากัน สามารถขูดขีดกันให้เป็นรอยได้ ความแข็งของอัญมณีชนิดเดียวกัน อาจจะมีการเปลี่ยนแปลงไปเล็กน้อยได้ตามส่วนประกอบ และลักษณะของการเกาะกลุ่มรวมกันของเนื้อแร่ หรือตามการผุเสื่อมสลายโดยธรรมชาติ ค่าความแข็งดังกล่าวนี้ เป็นค่าความแข็งที่เปรียบเทียบกันเท่านั้น มิใช่เป็นหน่วยวัดค่าความแข็ง ความแตกต่างของค่าความแข็งในแต่ละระดับ ก็ไม่เท่ากัน เช่น ความแตกต่างของความแข็งระหว่างเพชรกับคอรันดัม จะไม่เท่ากับความแตกต่างของความแข็งระหว่างคอรันดัมกับโทแพซ โดยทั่วไปแล้วอัญมณีที่มีค่าความแข็งตั้งแต่ ๗ ขึ้นไป จะมีความคงทนเหมาะสมต่อการสวมใส่ในชีวิตประจำวัน ในการตรวจสอบชนิดของอัญมณีนั้น จะไม่นิยมใช้การทดสอบความแข็งกัน เนื่องจากจะทำให้อัญมณีที่ถูกทดสอบนั้นเสียหาย และอาจทำลายคุณค่าความสวยงามได้ แต่ในบางครั้งอาจจะใช้ได้ ในกรณีจำเป็นสำหรับอัญมณีที่ยังไม่ได้เจียระไน หรือแกะสลัก ซึ่งมีความโปร่งแสงถึงทึบแสง แต่ไม่ควรใช้ทดสอบอัญมณีที่โปร่งใสเจียระไนแล้วเป็นอันขาด

ความเหนียว (Toughness)

คือ ความสามารถของอัญมณีในการต้านทานต่อการแตกหัก แตกร้าว การเกาะเกี่ยว เกาะกลุ่มอยู่ติดกันแน่นมาก แต่ก็มีปัจจัยหลายอย่าง ที่มีบทบาทในการลดค่าความเหนียวของอัญมณี เช่น การมีแนวแตกเรียบ (cleavage) เป็นการแตกอย่างมีทิศทาง แน่นอน ขึ้นกับลักษณะโครงสร้างของผลึกแร่ การแตกมีระนาบเรียบตามโครงสร้างอะตอมในผลึกแร่ อาจเป็นแนวเดียว หรือหลายแนวก็ได้ การแตกแบบขนาน (parting) เป็นการแตกที่เกิดขึ้นในแนวโครงสร้างของแร่ที่ไม่แข็งแรง มักเป็นรอยต่อของผลึกแฝด รอยแตกร้าว (fracture) เป็นการแตกที่เกิดขึ้น โดยไม่มีทิศทางที่แน่นอน มักมีลักษณะแตกต่างกันไป และเป็นลักษณะเฉพาะของแร่ เช่น แบบโค้งเว้าเหมือนก้นหอย หรือแบบเสี้ยนไม้ เป็นต้น ความเหนียวไม่จำเป็นต้องมีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกับความแข็ง ตัวอย่างที่เห็นได้ง่าย และชัดเจน ได้แก่ เพชร ซึ่งเป็นวัตถุธรรมชาติที่มีความแข็งมากที่สุดในโลก สามารถขูดขีด ตัดสลักวัตถุ หรืออัญมณีใดๆ ได้ แต่ เพชร มีเนื้อแร่ที่ค่อนข้างเปราะ และอาจแตกหักกระจายได้โดยง่าย เมื่อได้รับแรงกระทบกระแทก ในทิศทางบางทิศทาง ดังนั้นในการตำหรือบดเพชรให้ละเอียด เพื่อนำเอาผงเพชรมาทำเป็นผงขัด หรือประลงในผิว ใบเลื่อยต่างๆจึงใช้เหล็ก ซึ่งมีความเหนียวมากกว่าเป็นตัวตำให้ละเอียดลงไป ในขณะที่หยกเจไดต์ หรือเนไฟรต์ ซึ่งเป็นอัญมณีที่มีความเหนียวมากเป็นพิเศษ สามารถที่จะนำมาเจียระไนตัดเป็นแผ่นบาง หรือแกะสลักในรูปแบบที่ซับซ้อนได้ โดยไม่มีการแตกร้าว นำมาทำเครื่องประดับได้อย่างคงทนสวยงามดี การจัดแบ่งระดับความเหนียวของอัญมณีโดยทั่วไป แบ่งได้ดังนี้ เหนียวมากเป็นพิเศษได้แก่ หยกเจไดต์ หรือเนไฟรต์ เหนียวมาก ได้แก่ คอรันดัน เหนียว ได้แก่ ควอตซ์เนื้อผลึก และสปิเนล เหนียวพอใช้ ได้แก่ ทัวร์มาลีน และเปราะ ได้แก่ เฟลด์สปาร์ และโทแพซ

ความถ่วงจำเพาะ หรือ ความหนาแน่น สัมพัทธ์ (Specific gravity)

เป็นอัตราส่วนระหว่างน้ำหนักของวัตถุกับน้ำหนักของน้ำที่มีปริมาตรเท่ากัน (ในอุณหภูมิ ๔ °ซ) ตัวอย่างเช่น ทับทิมที่มีน้ำหนัก ๕ กะรัต และน้ำที่มีปริมาณเท่ากัน มีน้ำหนัก ๑.๒๕ กะรัต ค่าความถ่วงจำเพาะของทับทิมจะเท่ากับ ๔.๐๐ หรืออัญมณีใดๆ ที่มีค่าความถ่วงจำเพาะเท่ากับ ๓ อัญมณีนั้นๆ ก็จะมีน้ำหนักเป็น ๓ เท่าของน้ำหนักของน้ำ ที่มีปริมาตรเท่ากันนั่นเอง โดยทั่วไปแล้วค่าความถ่วงจำเพาะของอัญมณีแทบทุกชนิด จะมีค่าอยู่ในช่วงระหว่าง ๑-๗ อัญมณีที่มีค่าต่ำกว่า ๒ ถือว่า เป็นชนิดเบา เช่น อำพัน พวกที่มีค่าอยู่ระหว่าง ๒ และ ๔ เป็นชนิดปกติ เช่น ควอตซ์ พวกที่มีค่ามากกว่า ๔ เป็นชนิดหนัก เช่น มณีดีบุก สามารถนำค่าความถ่วงจำเพาะ มาใช้เป็นข้อมูลเสริม ช่วยในการตรวจจำแนก ชนิดของอัญมณีได้ โดยเฉพาะพวกที่ไม่ได้อยู่ ในตัวเรือน เพราะค่าความถ่วงจำเพาะของ อัญมณีแต่ละชนิดนั้นมักจะมีค่าที่ค่อนข้าง คงที่และสามารถตรวจสอบได้ง่ายโดยไม่ทำให้ อัญมณีเสียหายด้วย วิธีการตรวจสอบค่าความถ่วง จำเพาะที่ได้ผลดี และเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไป มีอยู่ ๒ วิธีคือ วิธีการชั่งน้ำหนักอัญมณีแบบ แทนที่น้ำในเครื่องชั่ง (ใช้หลักการของอาร์คีเมเดส) และการใช้น้ำยาเคมีหนัก เช่น เมทิลีนไอโอไดด์ โบรโมฟอร์ม ฯลฯ เป็นหลักในการตรวจสอบ แต่ก็ยังมีปัญหาไม่ว่าในวิธีใดๆ นั่นคือ การมี มลทินตำหนิภายในเนื้ออัญมณี หรือรอยแตกร้าว ต่างๆ เป็นต้น สิ่งเหล่านี้จะมีผลต่อการตรวจ สอบเพราะอาจทำให้ค่าที่ได้มีความผิดพลาดไป จากความเป็นจริง ถึงแม้ว่าอัญมณีนั้นจะเป็นผลึก เดี่ยวก็ตาม จึงควรจะต้องพิจารณาดูอัญมณีให้ ละเอียดถึงลักษณะผิวเนื้อภายนอกและภายใน ทำความสะอาดอัญมณีให้หมดจด ระมัดระวังในการเตรียมตัวอย่าง และเครื่องมือ มีการควบคุมอุณหภูมิ ขณะทำการตรวจ ให้คงที่ มีความละเอียด และทำการตรวจหลายๆ ครั้ง เพื่อนำมาสรุปผลให้ได้ค่าที่ถูกต้องมากขึ้น ค่าความถ่วงจำเพาะ ยังช่วยในการคาดคะเนน้ำหนักและขนาดของ อัญมณีได้ด้วย เช่น เพชรที่มีน้ำหนัก ๑ กะรัต จะมีขนาดเล็กกว่าอะความารีนที่มีน้ำหนัก ๑ กะรัต และเจียระไนแบบเดียวกันที่เป็นเช่นนี้เนื่องจาก เพชรมีค่าความถ่วงจำเพาะหรือมีความหนาแน่น มากกว่าอะความารีน อัญมณีต่างชนิดกันแม้ว่ามี น้ำหนักเท่ากันแต่จะมีขนาดที่แตกต่างกันเสมอ และอีกประการหนึ่ง อัญมณีที่มีค่าความแข็งสูง ก็มักจะมีค่าความถ่วงจำเพาะสูงด้วย

รูปแบบของผลึก (Forms)

เป็นรูปร่างลักษณะผลึกภายนอกของแร่ที่เป็นอัญมณีชนิดต่างๆ ที่มองเห็น และพบได้โดยทั่วๆ ไป ส่วนใหญ่มักจะเกิดเป็นผลึกเดี่ยว และมีการเติบโต ขยายออกเป็นรูปร่างเห็นเด่นชัดเฉพาะตัว เช่น โกเมน มักจะพบในลักษณะรูปร่างแบบกลม คล้ายลูกตะกร้อ เพชร และสปิเนล มักจะพบในรูปร่างลักษณะแบบ แปดหน้ารูปพีระมิดประกบฐานเดียวกัน รูปแบบของผลึกยังอาจหมายถึง ชนิดของลักษณะผลึก (habits) ซึ่งอาจจะเป็นลักษณะแผ่นแบน รูปเข็มเล็กยาว แผ่นเรียวยาว แท่ง หกเหลี่ยม แผ่นหนาก้อน กลุ่ม คล้ายเข็ม คล้ายต้นไม้ คล้ายพวงองุ่น คล้ายไต เป็นต้น ในธรรมชาติจริงๆ แล้ว ผลึกอัญมณีที่เกิดขึ้นเป็นผลึกเดี่ยว และมีรูปร่างครบทุกหน้าผลึกที่ได้สัดส่วน หรือรูปร่างสมบูรณ์จะพบได้ยากมาก โดยมากจะพบเป็นผลึกขนาดเล็ก ละเอียด เกาะกลุ่มรวมกันเป็นผลึกแฝด หรือเป็นผลึกแฝดซ้ำซ้อน ควรจะระลึกไว้ในใจอยู่เสมอว่า ชนิดของอัญมณี ที่เป็นแร่ประเภทเดียวกันถ้าเกิดอยู่ในแหล่งหรือ บริเวณที่แตกต่างกัน ก็อาจจะมีรูปร่างลักษณะ ผลึกภายนอกที่ต่างกันได้ โดยสรุปแล้วความรู้ และความเข้าใจถึงความแตกต่างที่หลากหลาย ของรูปแบบของผลึก และรูปร่างลักษณะภายนอก ของอัญมณีอาจมีประโยชน์ช่วยในการตรวจ จำแนกชนิดอัญมณี ที่เป็นผลึกก้อนดิบได้อย่าง ง่ายๆ หรือบางครั้งอาจสามารถบอกแหล่งกำเนิด ได้ด้วย
พลอยเจียระไนสีต่างๆ
พลอยเจียระไนสีต่างๆ

อัญมณีที่มีมลทิน
อัญมณีที่มีมลทิน

อัญมณีที่มีมลทิน
อัญมณีที่มีมลทิน

อัญมณีที่มีมลทิน
อัญมณีที่มีมลทิน

อัญมณีที่มีมลทิน
อัญมณีที่มีมลทิน

อัญมณีโปร่งแสง
อัญมณีโปร่งแสง

อัญมณีสีแฝดสามสี
อัญมณีสีแฝดสามสี

การกระจายแสงสีรุ้งของเพชร
การกระจายแสงสีรุ้งของเพชร

ทับทิมเรืองแสง
ทับทิมเรืองแสง
คุณสมบัติทางแสง (Optical properties)

เมื่อแสงเดินทางผ่านเข้าสู่มัชฌิมที่แตกต่างกันสองชนิด เช่น อากาศ และอัญมณี จะเกิดปรากฏการณ์ขึ้น ๓ ลักษณะ ได้แก่ แสงบางส่วนจะสะท้อนกลับ หรือถูกส่งกลับจากผิวของอัญมณีนั้น ไปสู่อากาศ แสงบางส่วนผ่านเข้าไปในเนื้อของอัญมณี แล้วเกิดการหักเหของแสงขึ้น และอัญมณีนั้น จะดูดกลืนแสงบางส่วนไว้ ลักษณะปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นนี้ ไม่จำเป็นจะต้องเกิดขึ้นพร้อมๆกัน ทั้งสามลักษณะ อาจมีลักษณะหนึ่ง แสดงให้เห็นได้เด่นชัดมากกว่าลักษณะอื่นๆ ขึ้นอยู่กับลักษณะตามธรรมชาติ และชนิดของอัญมณีที่แสงมีปฏิกิริยาด้วยเช่น ในโลหะชนิดต่างๆ ที่เป็นวัตถุทึบแสง ลักษณะที่เกิดขึ้นเด่นชัดกว่าลักษณะอื่นๆ คือ การดูดกลืนแสง ในขณะเดียวกันก็มีลักษณะของการสะท้อนแสงให้เห็นด้วย ส่วนการหักเหของแสง โดยปกติแล้ว จะมองไม่เห็นเลย ในทางกลับกัน อัญมณีชนิดต่างๆ ที่เป็นวัตถุโปร่งใส หรือโปร่งแสง ลักษณะการหักเหของแสงจะแสดงให้เห็นได้เด่นชัดกว่าลักษณะอื่น โดยที่มีลักษณะการสะท้อนของแสง และการดูดกลืนของแสง อาจจะเปลี่ยนแปลงไป ตามลักษณะและชนิดของอัญมณี จากลักษณะ ปรากฏการณ์ทั้งสามที่กล่าวมา จะเป็นสิ่งที่ทำให้เกิด สี ความวาว การกระจายแสง การเรืองแสง การเล่นสีประกายแวว ประกายเหลือบรุ้ง และอื่นๆ อีกมากมาย คุณสมบัติทางแสงต่างๆ ได้แก่

สี (Color)

สีต่างๆ ของอัญมณีชนิดใดๆ เป็นผลเนื่องมาจากลักษณะธรรมชาติของแสงกับอัญมณีนั้นๆ โดยตรง คือ จะมองเห็นสีได้ ก็ต่อเมื่อมีแสง แสงที่มองเห็นได้ประกอบขึ้นด้วยแสงสีที่เด่น ๗ ส่วน ในแต่ละส่วนจะมีสีที่แตกต่างกัน (สีรุ้ง) ประกอบด้วยสี ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลืองแสด แดง การผสมผสาน คลื่นแสงที่มองเห็นได้นี้จะก่อให้เกิดเป็นแสงสีขาว คือ แสงอาทิตย์ เมื่อแสงที่มองเห็นได้นี้ส่องผ่าน เข้าไปในอัญมณี ก็จะทำให้อัญมณีนั้นมองดูมีสีขึ้น เนื่องจากอัญมณีนั้นได้ดูดกลืนคลื่นแสงบางส่วน เอาไว้และคลื่นแสงส่วนที่เหลืออยู่ ถูกส่งผ่าน ออกมาเข้าสู่ตาของเรา มองเห็นเป็นสีจากส่วน ของคลื่นแสงที่เหลือนั่นเอง จะมองไม่เห็นเป็นสีขาวอีก เช่น ทับทิมมีสีแดง เนื่องจากทับทิมได้ดูดกลืนคลื่นแสง ในช่วงสีน้ำเงิน เหลือง และ เขียว เอาไว้ คงเหลือแต่ส่วนที่มีสีแดงให้เรามองเห็น ในอัญมณีบางชนิดคลื่นแสงที่มองเห็นได้นี้ จะส่องผ่านทะลุออกไปหมด โดยไม่ได้ถูกกลืนคลื่นแสงช่วงใดๆ เอาไว้เลย อัญมณีนั้นก็จะดูไม่มีสี แต่ถ้าคลื่นแสงถูกดูดกลืนไว้ทั้งหมด อัญมณีนั้น ก็จะดูมีสีดำ หรือถ้าคลื่นแสงทั้งหมดถูกดูดกลืนเอาไว้ในสัดส่วนที่เท่าๆกัน อัญมณีก็จะดูมีสีเทาหรือขาวด้านๆ

สีต่างๆ ของอัญมณีนานาชนิดมีกระบวนการหลายอย่างที่ก่อให้เกิดสี สีบางสีอาจเกิดจากองค์ประกอบสำคัญทางเคมี และทางกายภาพของอัญมณีชนิดนั้นๆ สีบางสีอาจเกิดจากมลทินทางเคมีภายนอกอื่นๆ หรือจากการเปลี่ยนแปลง โครงสร้างภายในอัญมณี หรือตำหนิมลทินต่างๆ ภายในเนื้อ เป็นต้น ส่วนใหญ่แล้วสีของ อัญมณีมักจะเกิดจากมลทินทางเคมีภายนอกอื่นๆ ที่เข้าไปอยู่ภายในเนื้อของอัญมณี เช่น เบริลบริสุทธิ์ จะไม่มีสี แต่ถ้ามีมลทินของธาตุโครเมียม หรือวาเนเดียมเพียงเล็กน้อย ก็จะทำให้เกิดเป็นสีเขียว เรียก มรกต (Emerald) หรือมีมลทินของธาตุเหล็ก ก็จะทำให้เกิดเป็นสีฟ้าอมเขียวหรือน้ำเงิน อมเขียว เรียก อะความารีน (Aquamarine) คอรันดันบริสุทธิ์ก็จะไม่มีสีเช่นกัน แต่ถ้ามีสีแดง ก็เป็นทับทิม เนื่องจากมีมลทินธาตุโครเมียมเพียง เล็กน้อย หรือถ้ามีสีน้ำเงินก็เป็นไพลิน เนื่องจาก มีมลทินธาตุไทเทเนียมและธาตุเหล็ก ดังนั้นมลทิน ธาตุหลายๆ ชนิดจึงก่อให้เกิดสีต่างๆ ได้ใน อัญมณีชนิดต่างๆ

สำหรับการดูดกลืนแสงของอัญมณีชนิดต่างๆ นั้น อาจมีได้ไม่เท่ากัน และอาจเปลี่ยนแปลงได้ ขึ้นอยู่กับลักษณะธรรมชาติ และความหนาของอัญมณีนั้นๆ อัญมณีชนิดหนึ่งๆ ถึงแม้จะมีการเจียระไนจนมีความบางมากแล้ว แต่ก็ยังคงดูดกลืนแสงไว้หมด โดยไม่ให้ส่องทะลุผ่านได้เลย จะเรียกว่า ทึบแสง ส่วนอัญมณีชนิดที่ยอมให้แสงส่องทะลุผ่านไปได้หมด แม้ว่าจะมีความหนามากจะเรียกว่า โปร่งใส ส่วนอัญมณีที่ดูดกลืน แสงในระหว่างลักษณะสองแบบที่กล่าวมาและ ยอมให้แสงส่องผ่านได้บ้างมากน้อยแตกต่างกัน ไปในอัญมณีแต่ละชนิด จะเรียกว่า โปร่งแสง ดังนั้น ช่างเจียระไนจึงอาจยึดหลักนี้ไว้เป็น ประโยชน์ในการพิจารณาตัดและเจียระไนอัญมณี ชนิดต่างๆ ด้วย อัญมณีที่มีสีอ่อนจึงมักจะตัด และเจียระไนให้มีความหนาหรือความลึกมาก หรือมักจะมีการจัดหน้าเหลี่ยมเจียระไนต่างๆ ที่ ทำให้แสงมีระยะถูกดูดกลืนมากขึ้น จะทำให้ดูมีสี เข้ามากขึ้นตามไปด้วย ในทางกลับกันอัญมณีที่ มีสีเข้มดำหรือมีสีค่อนข้างมืด มักจะตัดและ เจียระไนให้มีความบางหรือตื้นมาก เช่น โกเมน ชนิดแอลมันไดต์ ซึ่งมีสีแดงเข้มอมดำ มักจะตัด บางหรือคว้านให้เป็นโพรงอยู่ภายในเนื้อ ไพลิน จากบางแหล่งที่มีสีเข้มออกดำมักจะเจียระไนเป็น รูปแบบที่บางกว่าปกติ เป็นต้น

ส่วนใหญ่แล้ว ความเข้ม และความสดสวยของสี จะมีความสัมพันธ์โดยตรงควบคู่ไปกับคุณค่า และราคาที่สูง นอกจากนี้แสงที่ใช้ในการมองดูอัญมณี ก็มีความสำคัญ และมีผลต่อความสวยงามของสีเช่นกัน แสงอาทิตย์ในเงาร่ม หรือแสงแดดอ่อน มีความเหมาะสมมากในการมองดู สีของอัญมณีแสงจากแสงเทียนหรือแสงจาก หลอดมีไส้ จะมองดูสีน้ำเงินของไพลินได้ไม่ สดสวย แต่จะมองดูมรกตและทับทิมมีสีสวยสด ดังนั้น แสงที่ใช้ส่องมองดูอัญมณีที่ดีและเหมาะสม ควรจะมีส่วนผสมที่สมดุลกัน ระหว่างแสงจากหลอดมีไส้ และแสงจากหลอดไฟฟลูออเรสเซนซ์ อัญมณีบางชนิดอาจจะแสดงการเปลี่ยนสีได้ เมื่อมองดูด้วยแสงต่างชนิดกัน หรือมีช่วงคลื่นของแสงที่ต่างกัน เช่น เจ้าสามสี จะมองดูมีสีเขียว หรือน้ำเงิน ในแสงแดด หรือแสงไฟฟลูออเรสเซนซ์ และมีสีแดงหรือม่วง ในแสงเทียน หรือแสงจากหลอดมีไส้ อัญมณีบางชนิดมีการแสดงลักษณะสี ที่แตกต่างกัน หรือสีที่มีความเข้ม-อ่อนต่างกัน เมื่อมองดูในทิศทางที่ต่างกัน ทั้งนี้เนื่องจากความแตกต่างในลักษณะของการดูดกลืนแสง ในทิศทางต่างกันของอัญมณีนั้นๆ ลักษณะปรากฏนี้เรียกว่า สีแฝด ซึ่งอาจจะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า หรือมองเห็นได้ง่ายมากด้วย "ไดโครสโคป" อัญมณีหลายชนิดที่แสดงสีแฝดได้ ๒ สีต่างกันเรียกว่า มีสีแฝด ๒ สี (Dichroic) เช่น ทับทิม ไพลิน คอร์เดียไรนต์ ฯลฯ และอัญมณีที่แสดงสีแฝดได้ ๓ สีต่างกันเรียกว่า มีสีแฝด ๓ สี (Trichroic) เช่น แทนซาไนต์ แอนดาลูไซต์ ฯลฯ อัญมณีที่มีสีแฝด เมื่อเจียระไนแล้ว อาจจะแสดงเพียงสีเดียว หรือมากกว่า ๑ สีนั้น ขึ้นอยู่กับการจัดทิศทาง การวางตัวของเหลี่ยมหน้ากระดานของอัญมณี ที่จะแสดงให้เห็นสีนั้นๆ นอกจากนี้ ยังมีอัญมณีบางชนิดที่อาจมี สีหรือแสดงสีได้หลายสีแม้เป็นผลึกเดี่ยวและ มองดูในทิศทางเดียว เช่น โอปอ ทัวร์มาลีน ลักษณะเช่นนี้เป็นลักษณะตามธรรมชาติของรูปแบบ ของแร่หรือของผลึกชนิดนั้น ไม่ใช่สีแฝด

สีเป็นลักษณะที่มองเห็นได้ง่ายชัดเจน เป็นสิ่งสะดุดตา และดึงดูดสายตามากที่สุด ในเรื่องของอัญมณี และเป็นปัจจัยที่มีความสำคัญมาก ในการพิจารณาถึงคุณค่า และราคาของอัญมณี สี อาจทำให้เกิดความแตกต่างของราคาได้มาก จากตั้งแต่ ๒๕๐-๒๕๐,๐๐๐ บาทต่อกะรัต ในอัญมณีชนิดเดียวกันแต่มีสีสวยงามแตกต่างกันมาก โดยทั่วไปแล้ว สีจะไม่ถือว่าเป็นคุณสมบัติ ลักษณะสำคัญที่ช่วยในการตรวจจำแนกชนิด อัญมณี เพราะมีอัญมณีต่างชนิดกันแต่มีสี เหมือนกันได้และก็มีอัญมณีชนิดเดียวกันที่ สามารถเกิดขึ้นได้หลายสี นอกจากนี้ชื่อลักษณะ ของสีก็เป็นที่นิยมใช้กับอัญมณีบางชนิดมานานแล้ว เช่น สีเลือดนกพิราบใช้กับทับทิม สีแสดใช้กับ แพดพาแรดชา สีเหลืองนกขมิ้นและสีแชมเปญ ใช้กับเพชร เป็นต้น ชื่อลักษณะสีเหล่านี้ ใน บางครั้งจะกำกวมไม่ชัดเจน ให้ความหมายของสี ไม่ตรงกับความจริงหรือเป็นลักษณะสีที่ไม่มีความ แน่นอน แม้ว่าจะมีความบกพร่องดังกล่าว ชื่อสีเหล่านี้ก็ยังเป็นที่นิยมใช้กันอยู่โดยทั่วไปใน ตลาดอัญมณี อย่างไรก็ตามในปัจจุบันนี้ได้มี การประดิษฐ์เครื่องมือที่สามารถวัดหาชนิดและ เรียกชื่อของสีของอัญมณีต่างๆ ได้อย่างเที่ยงตรง แม่นยำมากขึ้น เครื่องมือนี้มีขายทั่วไปในตลาด อัญมณี อาจเป็นวิวัฒนาการใหม่ในอุตสาหกรรม อัญมณีและเครื่องประดับของโลกก็ได้

ค่าดัชนีหักเหของแสง (Refractive index)

เมื่อมีแสงส่องผ่านเข้าไปในอัญมณีใดๆ แล้ว แสงส่วนหนึ่งจะมีความเร็วลดลง และอาจจะถูกบังคับให้เปลี่ยนทิศทาง หรือเกิดการหักเหแสงขึ้น ซึ่งแล้วแต่คุณสมบัติของผลึก ระดับความเร็วของแสงที่ลดลงในอัญมณีนั้น เมื่อเปรียบเทียบกับความเร็วของแสงในอากาศจะเรียกว่า ค่าดัชนีหักเหแสงของอัญมณี คือ เป็นอัตราส่วนระหว่างค่าความเร็วของแสงในอากาศกับค่าความเร็วของแสงในอัญมณี เช่น ค่าความเร็วของแสงใน อากาศเท่ากับ ๓๐๐,๐๐๐ กิโลเมตรต่อวินาที และค่าความเร็วของแสงในเพชรเท่ากับ ๑๒๕,๐๐๐ กิโลเมตรต่อวินาที ดังนั้นค่าดัชนีหักเหแสงของเพชรจะเท่ากับ ๒.๔ หรือหมายถึง ความเร็วของแสงในอากาศมีความเร็วเป็น ๒.๔ เท่าของ ความเร็วของแสงในเพชร อัญมณีที่มีค่าดัชนี หักเหสูงมากเท่าใด ความเร็วของแสงในอัญมณีนั้นๆ จะลดลงมากตามไปด้วย ค่าดัชนีหักเหของแสงของอัญมณีจะเป็นค่าที่คงที่ อัญมณีแต่ละชนิดจะมีค่าดัชนีหักเหที่แตกต่างกัน อาจมีเพียงค่าเดียว สองค่า หรือ สามค่า ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของผลึกและทิศทางที่แสงผ่านเข้าไป ส่วนใหญ่จะมีค่าอยู่ระหว่าง ๑.๒ และ ๒.๖ ดังนั้น จึงสามารถนำไปช่วยในการตรวจจำแนกชนิดของอัญมณีได้ เครื่องมือสำหรับใช้ในการวัดหาค่าดัชนีหักเหแสงของอัญมณีได้อย่างรวดเร็ว และแม่นยำเรียกว่า เครื่องรีแฟรกโตมิเตอร์ (Refractometer) แต่เครื่องมือนี้มีขีดจำกัดอยู่ที่ สามารถวัดหาค่าได้สูงสุดเพียง ๑.๘๖ เท่านั้น และจะต้องใช้กับอัญมณีที่เจียระไนแล้ว หรือพวก ที่มีผิวหน้าเรียบด้วย บางครั้งสามารถประมาณค่าได้ในอัญมณีที่เจียระไนแบบโค้งมนหลังเบี้ย หรือหลังเต่า และในบางครั้งค่าดัชนีหักเหแสงของอัญมณีที่เจียระไนแล้ว อาจประมาณได้จากประกายวาว หรือความสว่างสดใส หรือรูปแบบของการเจียระไน

การกระจายแสงสี (Dispersion or fire)

แสงสีขาวที่มองเห็นได้ในธรรมชาติ จะเป็นแสงที่เกิดจากการผสมผสานของคลื่นแสงต่างๆ ในแต่ละคลื่นแสงก็จะมีค่าดัชนีหักเหของแสงเฉพาะตัว เมื่อมีลำแสงสีขาวส่องผ่านเข้าไปในอัญมณี แสง นี้จะเกิดการหักเหเป็นมุมที่แตกต่างกัน และแยก ออกเป็นลำแสงหลากหลายสี แล้วสะท้อนออก ทำให้เห็นเป็นสีต่างๆ สีที่มองเห็นจะเป็นลำดับ ชุดของสีรุ้งเช่นเดียวกับลักษณะของการเกิดรุ้ง กินน้ำลักษณะปรากฏการณ์เช่นนี้ เรียกว่า การกระจายแสงสี หรือ ไฟ ซึ่งสามารถสังเกต เห็นได้ง่ายมากในอัญมณีที่มีค่าดัชนีหักเหของแสง สูง มีความโปร่งใสและไม่มีสี ระดับความ มากน้อยของการกระจายแสงสีจะแตกต่างกันไป ในแต่ละชนิดของอัญมณี เนื่องจากมีค่าดัชนี หักเหแสงที่แตกต่างกันนั่นเอง ดังนั้น การ กระจายแสงสีจึงเป็นคุณสมบัติที่สำคัญอีกประการ หนึ่ง ที่อาจช่วยในการตรวจจำแนกชนิดอัญมณีได้

นอกจากนี้ยังมีความสำคัญต่อความสวยงามของอัญมณีหลายๆ ชนิด โดยเฉพาะในชนิดที่โปร่งใส แต่ไม่มีสีสวย ที่จะดึงดูดใจ เช่น การกระจายแสงสีของเพชร ซึ่งทำให้เพชรเหมือนมีสีสันหลากหลายสวยงาม กระจายทั่วไปในเนื้อ หรือ เรียกว่า ประกายไฟ ในอัญมณีที่มีสี ก็สามารถมองเห็นการกระจายแสงสีได้เช่นกัน เช่น ในโกเมน สีเขียวชนิดดีมันทอยด์ (Demantoid) และสฟีน (Sphene) การกระจายแสงสีของอัญมณีชนิดหนึ่งๆ อาจสามารถทำให้มองเห็นสวยงามมากขึ้นได้ โดยการเจียระไนที่ได้สัดส่วน ถูกต้อง โดยพื้นฐานทั่วไปแล้ว ถ้าคลื่นแสงมีการแบ่งแยกออกได้ชัดเจนมากเท่าใด การกระจายแสงสี ก็จะมีมากเพิ่มขึ้นเท่านั้น พร้อมกับจะให้สี ที่มีความเข้มสวยมากเช่นกัน

ความวาว (Luster)

ความวาวของอัญมณีชนิดหนึ่งๆ เป็นผลมาจากคุณสมบัติทางแสงของอัญมณี ซึ่งเกิดจากการสะท้อนของแสง จากผิวนอกของอัญมณีนั้นๆ ความวาวจะขึ้นอยู่กับค่าดัชนีหักเห และลักษณะสภาพของผิว เนื้อแร่ไม่เกี่ยวข้องกับสีของอัญมณีเลย ถ้าอัญมณีนั้น มีค่าดัชนีหักเหแสง และมีความแข็งมากเท่าใด ก็จะยิ่งแสดงความวาวมากขึ้นเท่านั้น ลักษณะธรรมชาติ สภาพผิวเนื้อแร่ที่ขรุขระไม่เรียบ ก็จะมีผลทางลบต่อความวาวของอัญมณี ที่ยังไม่เจียระไน ในขณะที่อัญมณีที่เจียระไนแล้ว การขัดมันผิวเนื้อแร่ จะมีผลดีต่อความวาว ความวาว ของอัญมณีที่มีความสวยงามเป็นที่ต้องการมาก คือความวาวเหมือนเพชร ส่วนความวาวที่พบเห็นได้ในอัญมณีทั่วไป ได้แก่ ความวาวเหมือนแก้ว ส่วนความวาวที่พบได้ยากในอัญมณี ได้แก่ ความวาวเหมือนโลหะ เหมือนมุก เหมือนยางสน เหมือนน้ำมัน เหมือนเทียนไข หรือขี้ผึ้ง เป็นต้น แต่สำหรับอัญมณีที่ไม่แสดงความวาวเลยจะเรียกว่า ผิวด้าน  

ประกายวาว (Brilliancy)

ประกายวาวของอัญมณีชนิดหนึ่งๆ เกิดจากการที่มีแสงสะท้อนออกมาจากภายในตัวอัญมณี เข้าสู่ตาของผู้มองอัญมณีที่เจียระไนได้เหลี่ยมมุมที่ต้องการ ทำให้แสงที่ส่องผ่านเข้าไปในอัญมณีนั้น เกิดการสะท้อนอยู่ภายในหน้าเหลี่ยมต่างๆ และสะท้อนกลับออกมาเข้าสู่ตาของผู้มอง เป็นประกายวาว ของสีของอัญมณีนั้น การเกิดลักษณะแบบนี้ได้ เนื่องจากลักษณะการสะท้อนกลับหมดของแสง นั่นเอง ดังนั้นรูปแบบของการเจียระไนและ เหลี่ยมมุมที่หน้าเหลี่ยมต่างๆ ทำมุมกัน จึงมี ความสำคัญมากในการเกิดประกายวาว ถ้า เหลี่ยมมุมต่างๆ ไม่เหมาะสมพอดีกับค่าดัชนีของการหักเหแสงของอัญมณี แสงที่ส่องผ่านเข้าไป ก็จะไม่สะท้อนกลับออกมาสู่ตาผู้มอง แสงอาจจะส่องทะลุผ่านออกไปทางด้านล่าง หรือสะท้อนเบี่ยงเบนออกไปทางด้านข้าง มีผลทำให้อัญมณีนั้นดูไม่สว่างสดใส หรือไร้ประกาย

การเรืองแสง (Fluorescence and Phosphorescence)

การที่อัญมณีมีการเปล่งแสง หรือแสดงความสว่างที่มองเห็นได้ออกจากตัวเอง ภายใต้การฉายส่อง หรืออิทธิพลของแสง หรือรังสีบางชนิด หรือจากอิทธิพลของปฏิกิริยาทางกายภาพ หรือทางเคมีบางอย่าง ปรากฏการณ์การเรืองแสง ที่ถือว่ามีความสำคัญ และมีประโยชน์ ใช้ในการตรวจสอบอัญมณีได้คือ การเรืองแสงของอัญมณี ภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลต ซึ่งเรียกว่า การเรืองแสงปกติ (Fluorescence) การเรืองแสงแบบนี้ หมายถึง การที่อัญมณีมีการเรืองแสงที่มองเห็นได้ ภายใต้การฉายส่องรังสีอัลตราไวโอเลต และจะหยุดทันที ที่ไม่มีการฉายรังสีอัลตราไวโอเลตกระทบกับอัญมณีนั้นๆ แต่อัญมณีใด ที่ยังเรืองแสงอยู่อย่างต่อเนื่องไปอีกชั่วขณะหนึ่ง ถึงแม้ว่าจะหยุดการฉายส่องรังสีอัลตราไวโอเลตแล้ว ลักษณะการเรืองแสงแบบนี้เรียกว่า การเรืองแสงค้าง (Phosphorescence) โดยทั่วไปแล้ว จะมีเพียงอัญมณีพวกที่แสดงการเรืองแสงปกติ เท่านั้น ที่จะแสดงการเรืองแสงค้างได้ และมีจำนวนไม่น้อย ที่แสดง ทั้งการเรืองแสงปกติ และการเรืองแสงค้าง

สาเหตุของการเรืองแสงในอัญมณีนั้น เป็นผลมาจากความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกับสภาวะของการถูกกระตุ้น โดยแสงอัลตราไวโอเลต ภายในระดับอะตอมของธาตุต่างๆ ที่มีผลต่อการเกิดสีของอัญมณีนั้นๆ ด้วยเหตุที่อัญมณีชนิดต่างๆ มีมลทินธาตุต่างๆ แตกต่างกันไป ดังนั้น การเรืองแสงจะไม่เกิดขึ้นในอัญมณีทุกชนิด หรืออาจมีการเรืองแสงให้สีที่เหมือนกัน หรือแตกต่างกันกับสีของอัญมณีได้ การทดสอบการเรืองแสงของอัญมณีใดๆ สามารถกระทำได้ภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลต ทั้งคลื่นยาว (๓๖๕ นาโมมิเตอร์) และคลื่นสั้น (๒๕๔ นาโนมิเตอร์) อัญมณีบางชนิดอาจเรืองแสงได้เฉพาะในชนิดคลื่นสั้น บางชนิดอาจเรืองแสงได้ในชนิดคลื่นยาว หรืออาจจะเรืองแสงได้ในคลื่นทั้งสองชนิด หรือไม่แสดงการเรืองแสงเลย อัญมณีบางชนิดปฏิกิริยาของการเรืองแสงในคลื่นสั้น แสดงให้เห็นได้ชัดเจน หรือสว่างมากกว่าในคลื่นยาว บางชนิดอาจแสดงใน ทางกลับกัน บางชนิดอาจมีปฏิกิริยาการเรืองแสง เท่าๆ กันการเรืองแสงของอัญมณีมีประโยชน์ ช่วยในการตรวจจำแนกชนิดอัญมณีได้ และใน บางครั้งก็มีประโยชน์ช่วยในการตรวจแยกอัญมณี ธรรมชาติออกจากอัญมณีสังเคราะห์ ส่วนใหญ่ แล้วอัญมณีสังเคราะห์ต่างๆ มักจะมีการเรืองแสงสว่างมาก ในขณะที่อัญมณีธรรมชาติจะไม่ค่อยเรืองแสง เช่น สปิเนล สังเคราะห์สีฟ้าอ่อน ซึ่งทำเทียมเลียนแบบอะความารีน จะแสดงการเรืองแสงสีแดงในรังสีอัลตราไวโอเลตชนิดคลื่นยาว และเรืองแสงสีน้ำเงินอมเขียวในชนิดคลื่นสั้น โดยที่อะความารีนจะไม่เรืองแสงเลย ไพลิน สังเคราะห์จะเรืองแสงสีน้ำเงินอมเขียวนวลในชนิด คลื่นสั้นเท่านั้นซึ่งไพลินธรรมชาติมักจะไม่เรือง แสง คุณประโยชน์และความได้เปรียบในการ ทดสอบอัญมณี โดยทดสอบการเรืองแสง คือ ทำได้รวดเร็ว ง่าย และไม่ทำให้ตัวอย่างเสียหาย
หัวข้อก่อนหน้า หัวข้อถัดไป