910克拉巨鑽降世：用光學分析，鑽石比玻璃好看在哪裡？

據「中央社」在2018年1月16日的報道，英國的鑽石公司在非洲國家賴索托的礦區中，挖掘出一顆重達910克拉D色澤IIa型的鑽石，相當於2顆高爾夫球大小，名列鑽石史上第5大。

探究鑽石的本質，堪稱世界上成分最簡單的寶石——鑽石是由碳元素單質組成。而要讓這種純凈轉化為堅固和美麗，需要讓碳元素在地球深處的高溫、高壓、無氧環境中結晶。

這些傳奇般的特質讓鑽石承載了很多的美好意象，人們也都相信，鑽石能夠代表永恆不破的愛情。

不過，近些年關於鑽石在地球中真正儲量的各種傳聞非常多，總是有人在懷疑鑽石的稀有程度是一種炒作。但是這依然無法改變一個事實：如果有耀眼奪目的大鑽石，還是人人想要。

那麼，相比於一塊普通玻璃，鑽石為何能顯得更加閃耀呢？

鑽石本身是透明物質，當有光從空氣照射到其表面時，只有少部分會反射出來，大部分都會進入鑽石內部。所以，從這一步來看，這種透明物質似乎很難在照射下閃耀。

但光不可能被透明物質平白無故的「吃掉」，肯定還是要再從其內部穿透出來。此時，在鑽石與空氣的界面上，會再次發生折射與反射。而這一次，情況會變的不太一樣：當光線從折射率較高物質（鑽石）射入折射率較低的物質（空氣）時，如果光線的入射角較大，會產生一種「全反射」現象。這種全反射現象意味著，不會有光線再從鑽石中射出來，光線會完全沿著反射路徑射回去。多次全反射會導致這束很強的光線完全射回光源方向，讓人看到奪目的光彩。

當然，這種全反射現象可以出現在很多透明材料中。但是——鑽石有個與眾不同的特質：在諸多的透明材料中，鑽石是折射率極大的一種（可達2.4以上），因而就可以使各種顏色的光線在很大範圍的入射角度內都發生全反射！所以，同樣形狀的鑽石和玻璃（普通玻璃的折射率僅為1.5左右）在同樣的光源下，鑽石要來得閃耀的多。

而且，鑽石的切割師會充分考慮這一點，盡量去用合適的形狀，讓人站在各種角度都看到鑽石的光芒。並且，在鑽石內部不同顏色的光折射角度略有不同，四散開後還會為鑽石帶來斑斕的火彩。

這種全反射現象，當然也不只是簡單的用在珠寶行業中。在日常生活中，其最重要的應用莫過於網路信息傳送要用的光纖：光纖中的透明芯材需要有一層比其折射率更低的透明材料包裹，使芯材中的光線可以通過全反射現象，以極低的損耗傳輸超長的距離。

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