Efectos ópticos especiales.

Se denominan así las distintas apariencias de determinadas gemas en condiciones especiales de iluminación, al moverlas o en otras circunstancias. Todos tienen relación con la estructura del mineral y la presencia de inclusiones. En muchos casos influye también la distribución de determinados elementos en la red, el tipo de talla y la fuente de iluminación que se utilice. En ocasiones se los engloba bajo la denominación común de "resplandor" o "refulgor".
Existen muchos efectos ópticos que dan más valor a la piedra, sea por su rareza o por conferirle mayor belleza. Los más frecuentes son:

• Efecto "ojo de gato" o "chatoyancy". Es un resplandor causado por la orientación paralela de agujas cristalinas o tubos. El efecto consiste en que, sobre una talla en cabujón de la gema iluminada con una luz puntual fuerte, se observa una línea de luz que se desplaza al mover la piedra. Un ejemplo es la variedad de crisoberilo denominada cimófano. También la sillimanita, algunas turmalinas, berilos y cuarzos.

• Asterismo o "efecto estrella". Es el resplandor causado por inclusiones aciculares que se disponen cortándose a 120° o a 90°. Se observa, al igual que el anterior, en cabujones fuertemente iluminados, como una estrella de 6 o 4 puntas, respectivamente, que se desplazan al mover la gema. Ejemplos típicos son el corindón estrella (rubí y zafiro) (6 puntas) y el diópsido estrella (4 puntas)

• Opalescencia se llama a cierta turbidez, característica, pero no exclusiva, de los ópalos. La presentan muchas piedras que contienen inclusiones dispersas. Además del ópalo, el cuarzo lechoso, la calcedonia y otros minerales.

• Adularescencia es un resplandor azulado o blancuzco característico de la adularia o piedra luna (variedad de feldespato). También pueden presentarla la ortosa, la albita y los demás feldespatos. Se debe a las maclas polisintéticas y a la presencia de inclusiones dispersas.
  


• Aventurescencia es el brillo producido por "chispas" incluídas en ciertas piedras. Estas chispas son, en realidad, inclusiones dispersas de micas o, en el caso de las aventurinas artificiales, cristales tetraédricos de cobre metal. El nombre procede de la aventurina o venturina, variedad de cuarzo con inclusiones de mica fuchsita (verde).
  


• Iridiscencia es una interferencia, por lo general perjudicial para el valor de la gema, consistente en la aparición de diversos colores "del arco iris" en ciertas fracturas o exfoliaciones del cristal, por interferencia y difracción de la luz. Es frecuente en el topacio y en muchos cuarzos.
  
  
• Pátina es una cubierta iridiscente superficial que se presenta en ciertos minerales por oxidación, sulfuración u otra alteración química. Desde el punto de vista gemológico es perjudicial. Es frecuente en sulfuros y óxidos metálicos que no se usan como gemas.
  


• Labradorescencia es el reflejo metálico azul verdoso producido por la inclusión repetida y paralela de agujas de ciertos minerales (normalmente ilmenita o rutilo) en las maclas polisintéticas de algunos feldespatos (labradorita, oligoclasa, anortita).
  

• Juego de colores es un efecto característico del ópalo noble. Se produce por la disposición aleatoria de plaquitas submicroscópicas de esferas de tridimita o cristobalita, que actúan como redes de difracción de la luz. Se observa como una gama de plaquitas imprecisas, vivamente coloreadas, que se desplazan al mover la gema.
  
  

• Pleocroísmo. Se llama así a la propiedad que presentan ciertos minerales anisótropos de absorber luz de distinta longitud de onda según la dirección, mostrando, por lo tanto, los colores complementarios según dicha dirección. El efecto es que, al girar la piedra respecto al observador, cambia de color. Los minerales uniáxicos sólo pueden presentar, como máximo, dos colores; en tal caso se denominan dicroicos. Los biáxicos pueden llegar a ser tricroicos.
  

El pleocroísmo es un fenómeno muy frecuente pero, por lo general, poco acusado, por lo que pasa desapercibido. En ciertas piedras, como la andalucita, el apatito, la axinita, el crisoberilo, la epidota o la turmalina es más evidente.

PROPIEDADES OPTICAS DE LAS GEMAS

EL COLOR

A la hora de reconocer una piedra, aunque el color es una parte importante para admirar su belleza, no es suficiente para identificar unas de otras ya que algunas pesentan bastante parecido entre sus colores.

AGUAMARINA

Se denomina color al complementario de la radiación visible absorbida por la gema cuando se provoca la excitación de los electrones de la capa externa de sus átomos a orbitales de mayor energía. Como sucede con los demás minerales, hay gemas que poseen color propio (idiocromáticas), porque los iones excitados son los que forman parte de la composición específica del mineral. MALAQUITA

TANZANITA BICOLOR
Muchas gemas, sin embargo, son incoloras cuando son puras, aunque esta circunstancia pueda ser muy rara, y sólo toman color según la impureza predominante incluída en pequeñas cantidades en su red cristalina: son gemas que se llaman alocromáticas y que pueden presentar diversos colores.
ESMERALDA

TRIDIMITA

En las gemas , son algunos minerales (manganeso, hierro, cromo, vanadio, níquel, cobre, cobalto, etc) los que dotan de color a las piedras preciosas al absorber ciertas longitudes de onda de la luz blanca; aunque existen gemas como el cuarzo ahumado y el zircón cuyo color es producido por deformaciones de la estructura de su red cristalina interna.
ZIRCÓN

DIAMANTES

Otros factores que influyen en la manifestación del color son:

La ruta que sigue la luz al atravesar el el cristal; este factor debe ser tenido en cuenta en joyeria para aprovecharlo al máximo: las piedras oscuras deben ser más delgadas, y las piedras claras, más gruesas y disponer las facetas de modo que la luz recorra un camino mas largo y oscurezca la piedra.

La luz artificial provoca cambios de color en numerosas gemas, llegando a perder parte de su belleza. Es conocido el caso de la alexandrita, de un tono verde con luz natural, y roja con luz artificial.

LA RAYA

Es el verdadero color de los minerales al comprobarlo sobre una porcelana.

Un posible método para determinar la identidad de las gemas mediante el color es lo que se conoce como color de raya: sobre un fragmento de porcelana no vidriada, se coge una piedra en bruto y se hace una fuerte raya; las pequeñas placas de polvo rayado eliminan el color adquirido de la piedra, manifestándose en ésta el color original. Lógicamente, este método puede dañar la belleza de la piedra, por lo que solo es recomendable usarlo cuando se trata de coleccionar gemas en bruto.

CAMBIO DE COLOR

Las gemas pueden modificar su color al transcurso del tiempo, por accion de la luz solar hasta pueden llegar a tornarse incoloras como en el caso de la kunzita, la amatista o el cuarzo rosa.

KUNZITA

Lo más frecuente es que la mano del hombre intervenga para modificar el color natural de las piedras con objeto de aumentar su belleza.
Por ejemplo, podemos decir que la mayoría de citrinos - y todas las prasiolitas- que se encuentran en el comercio de piedras preciosas son amatistas sometidas a un proceso de calentamiento a cientos de grados Celsius. adquiriendo así tonos que pueden ser desde marrón rojizo a verde, lechoso o amarillo limón.

LA REFRACCIÓN

Es un fenómeno físico bien conocido: si un rayo de luz que pasa de un medio a otro oblícuamente (por ejemplo, del aire al agua, o del aire al cristal de una gema), dicho rayo sufre una desviación en su trayectoria.

ESQUEMA DE UN REFRACTOMETRO GEMOLOGICO

En lo que concierne a las piedras preciosas, la refracción se puede utilizar como método para determinar su identidad, ya que el grado de refracción es constante en los cristales de cada variedad de gemas.

En joyeria y gemología consideramos que el índice de refracción es la relación entre la velocidad de la luz en el aire y en la gema. La disminución de la velocidad del rayo al cambiar de medio es simultánea a su desviación.

Por ejemplo, la velocidad de la luz en el diamante es de 124.120 km/seg. Conocemos que la velocidad de la luz en el aire es aproximadamente de 300.000 km/seg, por lo que dividiendo la segunda por la primera obtenemos un índice de refracción de 2,417.

La mayoría de las gemas poseen un índice de refracción situado entre 1,4 y 3,2. Con un aparato llamado refractómetro se pueden medir los índices de refracción visualizándolos en una escala, aunque en joyeria especializada se necesitan aparatos especiales para medir índices superiores a 1,81.

Otro sistema, conocido como método de inmersión, permite conocer con cierta aproximación el índice de refracción de las gemas, sumergiéndolas en un fluido del que previamente se conozca su índice.

LA BIRREFRIGENCIA ó DOBLE REFRACCIÓN

Es una propiedad de ciertos cuerpos, especialmente el espato de Islandia, de desdoblar un rayo de luz incidente en dos rayos linealmente polarizados de manera perpendicular entre sí como si el material tuviera dos índices de refracción distintos.
La primera de las dos direcciones sigue las leyes normales de la refracción y se llama rayo ordinario; la otra tiene una velocidad y un índice de refracción variables y se llama rayo extraordinario. Ambas ondas están polarizadas perpendicularmente entre sí. Este fenómeno sólo puede ocurrir si la estructura del material es anisótropa. Si el material tiene un solo eje de anisotropía, (es decir es uniaxial), la birrefringencia puede formalizarse asignando dos índices de refracción diferentes al material para las distintas polarizaciones.

DISPERCIÓN o la rotura de la luz en el espectro de color, que evoca el fuego del brillante.

LA TRANSPARENCIA

Se puede ver afectada por diversos motivos: grietas en el interior de la piedra, burbujas de aire, inclusiones de otros materiales, e incluso una intensa absorción del material cristalino.
Se considera traslúcida a una gema cuando la luz brota de ella considerablemente debilitada. La opacidad de algunas gemas (turquesa, calcedonia, lapislázuli), es causada por la refracción continua de la luz en las abundantes y minúsculas superficies de contacto de su estructura.

EL PLEOCROÍSMO

Es la facultad que presentan algunos minerales de absorber las radiaciones luminosas de distinta manera en función de la dirección de vibración.
Por esta propiedad, un mismo cristal puede aparecer con coloraciones diferentes dependiendo de la orientación en que haya caído en la preparación microscópica.

LUMINISCENCIA

Es toda luz cuyo origen no radica exclusivamente en las altas temperaturas, por el contrario, es una forma de "luz fría" en la que la emisión de radiación lumínica es provocada en condiciones de temperatura ambiente o baja.
Cuando un sólido recibe energía procedente de una radiación incidente, ésta es absorbida por su estructura electrónica y posteriormente es de nuevo emitida cuando los electrones vuelven a su estado fundamental

ANGULO CRÍTICO ó LIMITE:

Que es el mayor angulo de incidencia de un rayo luminoso en una gema ,que permite la refraccion del rayo.si el angulo de incidencia es mayor que el limite,se produce una refleccion.

ZIRCON ---- 31

TURMALINA ----- 38

CUARZO ----- 40

OPALO ----- 43

DIAMANTE ----- 24

CORINDONES,RUBI Y ZAFIRO ------- 34

ALEJANDRITA ------ 35

BRILLO:

Una de las propiedades que acrecientan la belleza de las gemas es, sin duda, su brillo. Este procede de la reflexión - el reflejo de una parte de la luz recibida - Cada piedra posee un indice de reflexión del cual depende su brillo, así como de las características de su superficie y del índice de refracción: cuanta más refracción, mayor brilo. El color no afecta al brillo ni positiva ni negativamente.
Uno de los objetivos de la talla en diamante es extraer de las piedras preciosas el máximo brillo posible, pues mediante ese tipo de tallado se optimiza la superficie de la gema para que proporcione una reflexión total.

ARTICULO TOMADO DE: WWW.UNED.ES/CRISTAMINE/GEMAS/GEMAS_MRC.HTM