Tính chất vật lý, hóa học, và quang học của kim cương

Kim cương thật ngoài vẻ đẹp của mình nó còn có hàng loạt những tính chất đặc biệt:

 

…Độ cứng…
Từ diamant có nguồn gốc từ tiếng Hi Lạp – adamas – có nghĩa là vô địch. Kim cương là chất liệu cứng nhất của hành tinh này. Nó đạt bậc 10 cao nhất của độ cứng theo bảng chia độ Mohs, bảng đo độ cứng của khoáng vật. Ở mức độ thứ 9 đó là nhóm cương thạch ( hồng ngọc, ngoc safir ). Mặc dù chỉ khác nhau một độ, trong thực tế thì kim cương cứng hơn 140 lần so với cương thạch. Sự khác biệt này về chất lượng cũng giống như là sự khác nhau giữa bậc 1 và bậc 9.

 

…Trọng lượng đo riêng…
Kim cương có trọng lượng đo là 3,51g/cm3. Nhờ tính chất này mà kim cương đã đọng lại ở những máng của sông và đã xuất hiệc ra cái gọi là phù sa lưu trữ. Vì thế trọng lượng riêng này là chỉ số cơ bản để xác định được độ thật của kim cương.

 

…Độ dẫn nhiệt…
Kim cương có độ dẫn nhiệt lớn hơn 6 lần so với đồng. Người ta ứng dụng tính chất này vừa để kiểm tra kim cương và cũng như là khi sử dụng kim cương trong công nghệ nano.

… Độ sáng trong suốt …
Theo độ trong suốt chúng ta phân biệt được kim cương từ trong suốt cho đến đục, mờ nhạt. Người ta chỉ gắn những viên đá kim cương tốt nhất vào kim hoàn trang sức. Những kim cương còn lại được sử dụng trong ngành công nghiệp, nơi mà nó có vai trò không thể thay thế được.

 

…Phát huỳnh quang…
Người ta áp dụng tính chất này của kim cương vào những năm 60 của thế kỷ 20 khi phân loại kim cương. Mỗi viên kim cương được chiếu xạ bằng tia rengent thì phát huỳnh quang và như vậy nó được tách riêng ra khỏi phần đá, đất khoáng. Sự phát huỳnh quang của kim cương thông thường là màu xanh, có thể là màu trắng, màu tím, vàng, xanh lá cây hoặc màu da cam.

 

…Chỉ số khúc xạ…
Đạt tới mức giá trị đặc trưng ở kim cương là 2,417 và tạo ra được những hiện tượng quang học độc nhất cho kim cương, mà cũng để dùng cho việc xác định độ thật xác thực của kim cương

…Sự tán xạ…

Sự tán xạ là tính chất quang học biểu hiện sự phụ thuộc của chỉ số khúc xạ trên bước sóng (màu) của ánh sáng chiếu vào. Hiệu ứng màu sắc được nhìn thấy ở những tia sáng chiếu ra được tác dụng do chính bằng tính chất đó. Kim cương có giá trị tán xạ thấp -0,044. Đa số những đá quí tổng hợp với chỉ số khúc xạ tương đương có sự tán xạ cao hơn và màu sắc trong các viên đá này không được nổi bật tự nhiên.

…Trò chơi ánh sáng – nhấp nháy rực rỡ…

Sự lung linh rực rỡ là do số lượng lần phản xạ khi kim cương đã được mài chuyển động hoặc khi chuyển động của nguồn ánh sáng. Số lượng phản xạ ánh sáng phụ thuộc vào số lượng mặt của kim cương, và kích thước đúng của nó.

…Sắc độ của màu…

Ánh sáng trắng xung quanh chúng ta trong thực tế là được tạo thành từ hàng lọat các khối màu sắc từ mào đỏ đến màu tím. Theo đó sự quang phổ nào hấp thụ hay phát ra, sẽ tạo nên màu sắc kết quả đó. Hầu như tất cả kim cương đều chứa nguyên tử kể cả các phần tử, nguyên tố khác. Thường xuyên nhất đó là nguyên tử ni tơ tạo ra màu vàng ( nó hấp thụ quang phổ màu xanh). Bo rác tạo ra màu xanh (hấp thụ quang phổ vàng).Sự thay đổi, biến dạng màu sắc tiếp theo được gây ra bởi các cơ chế khác, ví dụ như là sự biến dạng các màng pha lê – kim cương hồng, hay do sự bức xạ – kim cương xanh lá cây v.v. Kim cương không có tạp chất của các phần tử khác thì hoàn toàn là không có màu.