: → angthong:我曾问过地科的朋友 那些有色的离子是怎麽键结在晶体中 01/19 20:09 : → angthong:他回答我说:就像是卡在场边网子上头的网球一样 01/19 20:10 : 推 yanis:我记得是卡再晶格中间啦...orz...不过那是好久以前的东西了 01/19 20:12 楼上说的差不多接近正解，紫水晶的颜色来自於内部的晶格缺陷，一般我们都用色心 (Color center)来称呼这种致色因素，网路上有篇行政院国家科学委员会的文章里面对 於各种水晶的致色原因写的很详细，直接把里面跟紫水晶有关的部分贴过来给大家参考。 原文网址：http://web1.nsc.gov.tw/ctpda.aspx?xItem=10254&ctNode=76&mp=8 紫水晶 水晶原本是无色透明的石英结晶，不过在天然水晶形成的过程中，由於天然环境条件比 实验室人工晶体培育时的化学条件复杂得多，常会有一些杂质进入水晶结构中。水晶原 是二氧化矽以矽氧四面体（SiO4 ）为基本单元的结晶，每一个正四价的矽离子（Si4+） 和 4 个负二价的氧离子（O2?）键结组成一个矽氧四面体，矽氧四面体之间以共用氧离 子的关系相连形成水晶的结构。 如果在石英晶体的生长过程中，有铁元素进入水晶的结构中，也就是有正三价的铁离子 （Fe3+）取代 Si4+ 离子时，由於铁离子比矽离子少了一个正价，因此 Fe3+－O2? 之间 的吸引力（键结能力或键结强度）小於 Si4+－O2? 之间的吸引力。如果又正好有外来助 缘，比如说天然辐射线存在而照射到这个水晶时，和铁杂质键结的氧离子外围的电子， 便有机会在外来辐射能量的助力下逃脱铁－氧的引力场。 少了一个电子的氧离子，也就是形成一个电洞（electron hole）的氧离子，由於外围电 子轨域中只剩下一个未配对的电子会吸收长波可见光而成为激态，呈现出紫光、蓝光波 段的短波可见光，而成为紫水晶（amethyst）。由於逸脱的电子不会跑得很远，多半仍 停留在附近，因此紫水晶若经过太阳光长久照射或加热之後，部分逃脱的电子会回到原 来的电洞位置，造成紫水晶的紫色色调变淡。这就是我们常说的，佩戴紫水晶饰品时不 宜做日光浴的主要原因。 目前人工合成紫水晶的方法，是在培育石英晶体时加入少量铁离子（比如用 FeCl3）， 生成含微量铁杂质的水晶。这时尚不会有紫色出现，必须使用Ｘ射线或 γ 射线照射方 能产生紫色的水晶。自然界的辐射剂量虽然很低，但是由於经过千百万年的地质时间累 积，一样可以形成美丽动人的天然紫水晶。火成岩体内包含许多放射性元素，像是铀、 钍、镭、铷、锶、乃至於钾，都是天然辐射线的重要来源。 -- 水晶‧宝石‧矿物 - Crystal - --

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