層構造によってイリデッセンスを示す鉱物の特徴を、レインボーガーネットを取り上げて、説明します。上図は、イリデッセンスが生じる様子と、レインボーガーネットの結晶の断面を表したイラストです。まず、レインボーガーネットの結晶面がイリデッセンスを示す様子を紹介します。上図を見てください。仮に、光が方向(1)から入射して、方向(1)から赤色に輝い反射光が見えたとします。そして、結晶を動かし、光の入射方向を(2)に変えます。すると、反射光の進む方向も(2)に変化し、反射光の色彩も、例えば、緑色に変わります。色彩の変化は結晶を動かす角度に対応しており、光の入射方向を(1)と(2)の中間とすると、反射光の色彩も赤色と緑色の中間である黄色に変化します。この様なイリデッセンスを示す結晶をカボションカットすると、曲面をなす表面で光が屈折し、様々な色の光の干渉を、つまり、イリデッセンスを示す宝石となります。
次に、レインボーガーネットによって光の干渉が生じる仕組みを紹介します。断面に注目してください。結晶内部には、化学組成の異なる部分が2つ(鉄が多い部分とアルミニウムが多い部分)存在し、上図の様に、同心状の組織(累帯構造)を形成しています。累帯構造を示す鉱物は多いのですが、虹色に輝くには、帯(今回は直線状の組織なので層)の厚さが重要です。レインボーガーネットの場合、層の厚さは0.5ミクロン程度に揃っており、可視光(目で見える光)が干渉するのに適しています。ここで、水に浮かぶ油の薄膜が虹色に輝くこと(参照:光の干渉現象)を思い出してください。油の表面で反射した光と、水の表面で反射した光が干渉しました。同様のことがレインボーガーネットでも起こっており、さらに、レインボーガーネットの場合、下図の様に多数の層による反射光が干渉するため、強力なイリデッセンスが発生します。 |