一般我們常見水晶裡折射出彩虹光是因為水晶內部有應力裂紋而產生的折射效應,但這件淨度極高、光學等級的教堂水晶在轉動時產生彩虹光。我們來了解一下為什麼會這樣:

❔如果天然水晶內部沒有裂紋,也沒有內含物,但在轉動時仍能產生彩虹光,可能的原因有以下幾點:

☑️光的薄膜干涉(Surface Iridescence)
• 水晶表面可能存在極薄的氧化層或其他透明膜層(如水膜、油膜等),當光線入射時,不同波長的光會發生相位差,產生干涉現象,形成彩虹色澤。
• 這種效應類似於肥皂泡或蝴蝶翅膀上的虹彩。

☑️內部光學異常區域(Optical Anomalies)
• 即使水晶內部沒有明顯的裂紋或內含物,仍可能存在微小的應力區域或光學不均勻性,導致光線發生雙折射或偏振變化,從而分離出彩虹色。
• 這在高純度的水晶或某些特殊切割角度的水晶中較為常見。

☑️表面結構導致光衍射(Surface Diffraction)
• 若水晶表面有極細微的紋理或納米級結構(如自然形成的細小層狀結構或拋光時留下的極細微凹凸),光線經過時會發生繞射現象,導致不同波長的光在不同角度散射,形成彩虹色。
• 這類現象在拋光精細的水晶表面上較為常見。

☑️光的偏振效應(Polarization Effects)
• 天然水晶具有一定的光學活性(特別是α-石英),當偏振光進入水晶後,可能因晶體內部的結構特性發生旋光效應,使某些方向的光波干涉並產生彩虹色。
• 這種效應通常需要在特定光源(如偏振光或太陽光)下才能明顯看到。

☑️內部晶格結構的光色散(Intrinsic Dispersion)
• 在極為純淨的水晶中,如果晶體排列方式存在細微變化,光線經過時可能會因為微小的光色散效應產生色彩變化。
• 這種情況較為罕見,但在一些高度透明、結構完美的水晶標本中可能會出現。

如果水晶在不同角度轉動時都能穩定出現彩虹效應,而且確定內部沒有裂紋或內含物,那最可能的原因是光的薄膜干涉、表面微結構導致的繞射效應或偏振光影響。這類現象在高品質拋光的透明水晶中特別明顯。