Gioie dai diversi “Sapori”: le Gemme “Fenomenali”

Le gemme fenomenali (phenomenal gems in inglese) formano una categoria del tutto particolare di gioie; esse sono forse meno note di pietre quali diamanti, smeraldi e rubini, ma mostrano delle caratteristiche ottiche speciali che le rendono affascianti e degne di un posto speciale tra tutte le pietre preziose. Tra esse ve ne sono alcune che sono molto rare e costose, ma ne esistono anche altre alla portata di portafogli meno esigenti.

Ecco una breve carrellata dei tipi di fenomeni (dal verbo greco ϕαίνομαιphaínomai – mostrarsi, manifestarsi, apparire) riconosciuti in gemmologia. Alcune pietre possono mostrare alcuni di questi effetti ottici contemporaneamente.

I fenomeni ottici delle pietre sono il risultato di come la luce interagisce con la loro struttura cristallina (e non). Questa interazione o interferenza può apparire in forma di:

Dispersione (scattering) della luce:

Dispersione o spargimento: in questo caso c’è difficoltà di traduzione per l’esistenza di un dualismo di termini inglesi “dispersion/scattering”, che vengono resi in italiano con una parola sola, ma che hanno significati diversi.

I raggi di luce vengono deviati dal loro percorso rettilineo quando colpiscono un ostacolo, come per esempio le piccole impurità all’interno di una gemma. La dispersione della luce dà origine a molti fenomeni naturali spettacolari come per esempio le “tonalità rosse dell’alba e del tramonto” nel cielo.

Interferenza: L’effetto di interferenza si verifica quando la luce, che penetra all’interno della gemma (trasparente o semitrasparente), si riflette da sotto la superficie della stessa e si sovrappone (e quindi interferisce) a quella che si proviene dall’esterno/alto.

Riflessione della luce: La riflessione si verifica quando la luce, che viaggia attraverso un materiale, rimbalza (e quindi si riflette) su un materiale diverso. Questa luce riflessa continua a viaggiare in linea retta, ma con una direzione diversa. La luce viene riflessa con la stessa angolazione con cui colpisce la superficie (l’angolo di incidenza è uguale all’angolo di riflessione).

Rifrazione: La rifrazione avviene quando la luce essa passa da un materiale a bassa densità, detto veloce (per esempio l’aria) ad uno ad alta densità, definito lento (per esempio un cristallo). All’interno di quest’ultimo il raggio luminoso viene rallentato e piegato verso una nuova direzione (chiamata “normale”) derivante dal rapporto  e dalla differenza del tipo e di compattezza degli atomi nei due materiali.

Diffrazione: La diffrazione è la leggera flessione della luce che si osserva mentre questa passa attorno al bordo di un oggetto. La quantità di flessione dipende dalla dimensione relativa della lunghezza d’onda della luce rispetto alla dimensione dell’apertura. Se l’apertura è molto più grande della lunghezza d’onda della luce, la flessione sarà quasi impercettibile. Tuttavia, se le due sono di dimensioni vicine o uguali, la quantità di flessione sarà considerevole e facilmente visibile ad occhio nudo. Una conseguenza della diffrazione è che non vengono prodotte ombre nette. Il fenomeno è il risultato di un’interferenza (cioè, quando le onde sono sovrapposte, possono rinforzarsi o annullarsi a vicenda) ed è più pronunciato quando la lunghezza d’onda della radiazione è paragonabile alle dimensioni lineari dell’ostacolo.

Assorbimento e trasmissione: Quando la luce colpisce un oggetto, essa viene trasmessa (passa attraverso una sostanza), assorbita (convertita in energia termica) e / o riflessa (rimbalza, vedi sopra). L’assorbimento selettivo, da parte di ogni sostanza (una gemma) di determinate lunghezze d’onda della radiazione luminosa, con la coincidente esclusione o trasmissione delle altre componenti cromatiche, causa la comparsa dei colori. Questi sono i colori  che vengono percepiti dagli occhi. Per esempio il rubino appare rosso perché gli altri colori sono stati assorbiti dal cristallo di corindone a causa della presenza di cromo.

La prossima settimana parleremo de: Il taglio e la forma delle pietre

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Dario Marchiori

Gemmologo ricercatore

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