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Lexikon der Optik: Kristallfarbe

Kristallfarbe, die Farbe von Kristallen. Sie ist abhängig von Absorption, Reflexion und Oberflächenstruktur der Kristalle sowie von der Zusammensetzung des eingestrahlten Lichtes. Bei optisch anisotropen absorbierenden Kristallen hängt die Farbe von der Polarisations- und der Ausbreitungsrichtung ab (Pleochroismus). Absorbiert ein Kristall selektiv, d.h. nur in ausgewählten Wellenlängenbereichen, so erscheint er bereits in reiner Form, ohne färbende Beimengungen, farbig. Man bezeichnet ihn dann als idiochromatisch (eigenfarbig) oder einfach als farbig. Besitzt ein an sich farbloser Kristall idiochromatische Beimengungen, rührt also die Farbe nicht vom Kristalle selbst, sondern von den Beimengungen her, so bezeichnet man ihn als allochromatisch (fremdfarbig) oder als gefärbt. Dies ist häufig bei natürlich vorkommenden Kristallen der Fall, z.B. bei Flußspat. Beide Farbeigenschaften können auch gleichzeitig vorliegen, so daß man nicht immer eine einwandfreie Unterscheidung treffen kann.

Da der Absorptionsübergang vom Valenz- zum Leitungsband erfolgt, wird die K. wesentlich durch den entsprechenden Abstand bestimmt. Aus dem nicht absorbierten Lichte resultiert die Farbe. Dem sichtbaren Wellenlängenbereiche von 360 bis 740 nm entspricht ein Bandabstand von 3,5 bis 1,7 eV. Beispielsweise ist Diamant mit einem Bandabstand von 5,33 eV farblos, da nur im UV absorbiert wird. CdS mit 2,45 eV absorbiert im Blauen, also ist Gelb die resultierende Farbe des Kristalles. Eine Verfärbung von Kristallen kann bei Licht- oder Elektronenbestrahlung, aber auch bei Stromdurchgang eintreten. Verschiedene Kristalle zeigen die Erscheinung der Opaleszenz. Kristalle, die auch im normalen Dünnschliff weder durchsichtig noch durchscheinend sind, nennt man opak. Bei extremen Dünnschliffen werden auch sie zumindest durchscheinend. Es können aber auch Kristalle, die im Sichtbaren opak erscheinen, in anderen Wellenlängenbereichen eine gute Transmission zeigen, wie z.B. Graphit im IR.

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