鉱物に見られるキャッツアイ効果

こんにちは、シーフォースのカミカミです！

さっそくですが、こんな石を見たことはありますか？

球体か半球の形であることが多く、石の角度を変えると直線状の光も移動します。

「猫目石（ねこめいし）」、「キャッツアイ（厳密にはクリソベリル・キャッツアイ）」

と呼ばれます。

縦に走った光が猫の目みたいなので、そう呼ばれているそうです。

ふと

「なんでこんな光り方をするんだろう？」

と気になったので、調べてみました！

鉱物には、「インクルージョン」という内包物（不純物）が含まれています。

不純物は塊状だったり粒状だったり色々なのですが、たまに線状に並ぶことがあります。

こんな感じです。

長い時間をかけて、不純物が平行に並んでますね。

キャッツアイ効果は不純物の向きと直角に出るので、楕円にカットする場合はこの向きで切り出します。

こうやって切ると縦長の光になります。

では次は、「なぜ角度によって光が移動するのか？」を見ていきましょう。

不純物を簡略化して考えます。

緑の線＝不純物だと思ってください。

不純物は石の中にたくさんあるので、どこから輪切りにしても線状の不純物が見えます。

斜めから見るとこんな感じです。

わかりやすくするために断面図にします。

入射光・反射光を考えます。

以前ダイヤモンドの記事で屈折のお話をしたので、ここでは割愛しますね。

光の当たり方には２通りあります。

①インクルージョン（緑の線）に対して平行に光が当たる場合

②インクルージョン（緑の線）に対して垂直に光が当たる場合

どちらの場合も、石から少し浮いた場所に反射光が集まってますね。

この①と②は同時に起こっています。

なので、とても強い光が一ヶ所に集合し、焦点となります。

太陽光の下で、虫眼鏡～地面の距離を調節すると、ある場所で光が一点に集まって強い光と熱を発しますよね。

あれと同じです。

鉱物がレンズの役割をします。

そして、入射光の角度を変えても、どこかに焦点が発生します。

つまり、猫目石のあの光は

石の内部や表面が光っているのではなく、「石から少し浮いた場所に集まった光」なんです。

学校の七不思議でよくある「人体模型と目が合った」というのは、

表面にコーティングされたニス？に光が反射して、自分の動きに合わせて目の光が動いて見えたから…だったりするんでしょうか。

そうだったらいいな…

じゃなかったら怖いですもんね…