真珠の「テリ」を考える。

真円真珠発明から100年が経ち、宝石としての真珠の価値観も時代的背景によって変化してきた。
発明当初は真円真珠が最高の価値であり、続いて大きさを競い、色の変化を経て巻厚(越し物)へと、そして現代はテリ重視傾向にあると言えるであろう。
このテリ(照り・輝り)とは元になる光(波長)を受けた物体が、はね返す光の変化によって生じるモノです。
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真珠と同じように光ディスクやホログラフィーなどのように虹色のように見える現象を物理学では回析(かいせき)と言い表します。
回折(Diffraction)とは媒質中を伝わる波(または波動)に対し障害物が存在する時、波がその障害物の背後など、つまり一見すると幾何学的には到達できない領域に回り込んで伝わっていく現象のことを言い、障害物に対して波長が大きいほど回折角(障害物の背後に回り込む角度)は大きい。
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真珠のテリを考える際に干渉色と表現する文字がよく出すのですが、この干渉は光が物体に当てると光が波状に広がるが、複数の波の重なりによって新たな波形が生じることです。
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波の重ね合わせの原理とは、ある点に生じた波の振幅が、その点に影響するすべての波の振幅の和と一致することである。同じ点で波の山と山または谷と谷が干渉すると振幅の絶対値は大きくなり、山と谷が干渉すると振幅の絶対値は小さくなります。
光の干渉を視覚的に確認するにはトーマス・ヤングの「ヤングの実験」がある。
舞台のスポットライトなどで応用している例をあげると、主役に当てるスポットライトは複数でそれぞれの光源が重なり合うちゅうしんに主役となる役者を持ってくると、その人物が浮かび上がる。
しかし光の間隔が非常に小さい場合、スクリーンには図右下のように縞模様が映し出される。これが光の干渉です。
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このような干渉縞には、波が強めあう「明るい」領域と、波が弱めあう「暗い」領域が形成されるが、エネルギー保存の法則により、干渉縞にエネルギーの失われた暗い領域が形成されればその分明るい領域が形成される。

干渉は2つの波が重なりあうとき、形成される波形は波長 (周波数)と振幅、そして位相関係に依存する。 もし、2つの波の振幅が同じ A で波長も同じであるとき、2つの波の位相関係に応じて振幅が0と2の間の値をとる。

2つの波が同相(位相差が0)である場合、すなわち波の山と山、谷と谷が一致するとき、2つの振幅をそれぞれ A1 と A2 とすると、干渉後の光の振幅Aは A = A1 + A2 となる。これを、増加的干渉もしくは建設的干渉、干渉による強めあいなどと呼ぶ。
もし、2つの波が逆相(位相差が 180°)である場合、波は互いに打ち消しあうことになる。そして干渉後の光の 振幅Aは A = |A1 − A2| となる。A1 = A2 ならば、振幅は0である。これは、減殺的干渉もしくは相殺的干渉、干渉による弱めあいなどと呼ばれる。*2

それでは、光をはね返す真珠の表面構造:真珠層を電子顕微鏡で見てみると、
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貝殻真珠層の電子顕微鏡写真。(a:上左)エビスガイ真珠層表面。アラゴナイト結晶(タブレット状結晶)(b:上中)aの横断面。(c:上右)サザエ真珠層表面。アラゴナイトタブレット。(d:2段目左)タダミのタブレットタワーの断面。(e:2段目中)ドブガイ真珠層表面。(f:2段目右)タイラギ真珠層表面。 (g-j:3段目と下左)ウグイスガイ属Pteria avicula真珠層表面。(k, l:下中右)ウグイスガイ属Pteria hirundo真珠層表面。

あこや貝の断面図(どこかにあるはずだけど・・・別のPCに保存したみたいで会社に行って探します。)

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続く・・・・・書きかけ中です。ちょっと待ってて下さいね。

*1 出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
*2 出典:干渉 en.wikipedia.org/wiki/Interference (2005年5月23日版)
*3 出典:The dynamics of nacre self-assembly, J. R. Soc. Interface )