钻石的光学特性为什么如此神奇？

钻石的密度为3.52 （±0.01） g/cm3，主要成分是C，其质量分数可达99.95％。微量元素主要我N，以及B、H、Si、Al、Ca、Mg、Mn、Ti、Cr、S 等。

钻石的颜色分为两个系列：无色系列和彩色系列。无色系列的钻石颜色包括无色、淡黄、浅黄、浅褐、浅灰色等。彩色系列包括黄色、褐色、灰色及由浅至深的蓝色、绿色、橙色、粉红色、红色、紫红色，偶见黑色等。其他大多数彩色钻石颜色发暗，颜色艳丽的彩钻极为罕见。

彩钻产生的原因有两种，一是由于微量元素N、B 和H 原子进入钻石的晶体结构而致色的；二是由于晶体塑性变形，产生位错、缺陷，对某些光吸收而致色。纯净的钻石是透明的，由于矿物包体以及裂隙的影响，可呈现半透明，甚至不透明。钻石的折射率为2.417，折射率之大超出了常规折射仪的测试范围。色散值为0.044，因此钻石表面可见漂亮的“火彩”。在紫外荧光下，钻石可呈蓝色、黄色、橙黄色、粉色、黄绿色等，有些也可见磷光。

钻石在X 射线下大多数发天蓝色或浅蓝色荧光。利用此特征，在选矿过程中可将钻石与其他矿物分选开来。钻石在阴极射线下发蓝色、绿色或黄绿色光，可揭示天然钻石和合成钻石不同的内部生长结构，这就是成

为鉴别天然钻石和合成钻石的主要手段之一。