Techniklexikon

Kristallfarben

Festkörperphysik, Farbe eines Kristalls, die bedingt ist durch die Farbe des auffallenden Lichtes sowie durch Absorption, Reflexion oder Transmission und schliesslich die Oberflächenbeschaffenheit der Kristalle.

So sieht der Alexandrit bei Tageslicht grün, unter dem Licht einer Glühbirne rot aus. Deshalb gilt die in der Literatur angegebene Farbe eines Kristalls immer nur für das optische Spektrum des Tageslichts.

Bei Tageslicht oder anderem nicht monochromatischem (einfarbigem) Licht entstehen im Auflicht die verschiedenen Kristallfarben durch farbselektive, d.h. wellenlängenabhängige Absorption und Reflexion. Sind beide für alle sichtbaren Wellen gleich gross, so ist der Kristall bei starker Reflexion farblos oder weiss, bei fehlender Reflexion schwarz. Wird nur eine oder mehrere Wellenlängen absorbiert, so ergeben die übrigbleibenden eine Mischfarbe. Bleibt nur eine einzige Wellenlänge übrig, so hat der Kristall eine reine Farbe, da der Kristall in der Farbe erscheint, die nicht absorbiert wird.
Idiochromatische Kristalle sind solche, deren Farbe durch ihn selbst bedingt ist (z. B. Gold gelb, Malachit grün), fremdfarbige (allochromatisch) solche, deren Farbe(n) von idiomatischen feinen Beimengungen herrühren, die in dem an sich farblosen Kristall fein verteilt sind. Letzteres ist bei natürlich vorkommenden Kristallen sehr häufig , z.B. bei Feldspäten, die je nach Art und Stoff der Beimengung in vielen Farben neben farblos erscheinen. Aus diesem Grund kann die Farbe nicht zur Bestimmung eines Kristalls herangezogen werden.
Fremdfarbige Kristalle können heute auch künstlich durch Einlagerung von Kolloiden hergestellt werden. Sog. »cermets« (ceramic metals) bestehen aus metallischen Kolloiden in der Grössenordnung unterhalb der Wellenlänge des Lichts, die in eine dielektrische Matrix eingebettet sind. Die Farbe des cermets wird durch Menge, Grösse, Form und Art der Kolloide bestimmt. Auch das intensive Rot des Rubins beruht auf Chromeinlagerungen. Allochromatisch ist auch der schillernde Glanz mancher Kristalle, der von regelmässig eingelagerten Blättchen anderer Stoffe oder periodisch angeordneten Haarrissen herrührt. Ein Beispiel für letzteres ist das »Glaukisieren« (grüne Schimmern) des Mondgesteins. Das »Feuer« vieler Edelsteine, beispielsweise das Opalisieren des Opals, ist durch Totalreflexion, Beugung und Streuung des Lichts an mikroskopischen Hohlräumen oder an diluten Einlagerungen bedingt.

Das »Labradorisieren« des Labradorits, also das Schillern in allen Regenbogenfarben bei Betrachtung unter verschiedenen Winkeln, das auch beim Perlmutt bekannt ist, beruht überwiegend auf Interferenzerscheinungen in oberflächennahen Plättchen (Phasenplättchen) mit Schichtdicken in der Grösse eines Vielfachen der halben Wellenlänge des reflektierten Lichts. Ähnliches ist von Perlmutt bekannt, welches lediglich aus Kalk (Kalziumcarbonat) besteht, das in der Muschel Schicht für Schicht angelagert wurde.

Kristallfarben: Die Farbe, in der ein Kristall beiTageslicht erscheint, hängt ab vom Grad der Transmission. So erscheint z.B. ein Rubin rot, da im roten Spektralbereich die Transmission bei ca. 75% liegt.