Опал

Минеральный опал – это аморфный SiO2·nH2O, гидратированный кремниевый диоксид, содержание воды в котором иногда достигает 20 %, но - обычно между тремя и десятью процентами. Опал  встречается в природе от прозрачного до белого - серый, красный, желтый, зеленый, береговой, синий, фуксин, коричневый цвет, и черный. Из этих оттенков, красный и черный являются самыми редкими и дорогими, тогда как белый и зеленый являются самыми распространенными. Распространенный  опал - действительно аморфный, но драгоценный опал, действительно имеет структурный элемент. Слово «опал» происходит от латинского «opalus», греческого opallio, на Санскрите - upаlа .
Опал  также является национальным драгоценным камнем Австралии.

Опал – это минеральный гель, который депонируется при относительно низкой температуре и может встречаться в природе в трещинах почти любого вида скал, обычно находящийся с лимонитом, песчаником, риолитом, и базальтом. Опал - один из минералоидов, которые могут формировать или замещать окаменелости. Получающиеся окаменелости, хотя не представляют особенного научного интереса, собираются коллекционерами.

Драгоценный опал показывает переменное взаимодействие внутренних цветов и действительно имеет внутреннюю структуру. В микро масштабе драгоценный опал составлен из сфер кварца приблизительно 150 - 300 нанометров в диаметре в шестиугольной или кубической закрытой решетке. Эти упорядоченные сферы кварца производят внутренние цвета, вызывая интерференцию и дифракцию света, проходящего через микроструктуру опала. Правильность размеров сфер и их упорядоченность  определяет качество драгоценного опала.

Там  где расстояние между правильно упаковываемыми гранями сфер составляет  приблизительно половину длины волны компонента видимого света, свет этой длины волны может подвергаться  дифракции от решетки, созданной сложенными гранями. Интервал между гранями и ориентация граней относительно падающего луча определяет наблюдаемые цвета. Процесс может быть описан согласно Закону дифракции Брагга. Видимый свет дифрагированных длин волн не может пройти через толстые участки опала. Это - базис оптической ширины запрещенной зоны в фотонном кристалле. Опал является самым известным естественным примером этого явления.

Кроме того, микропереломы могут быть заполненными вторичным кварцом и сформировать тонкие чешуйки в опале в течение отвердевания. Термин опалесценция(опалесцирующее помутнение) часто и ошибочно используется, чтобы описать это уникальное и красивое явление, которое правильнее называть игрой цвета. А  термин «опалесценция» правильно применим к объяснению появления молочных, мутных пятен или отбеливания опала. Отбеливание не показывает игру цвета.

 Учитывая структуру опалов их бывает весьма трудно отполировать до нужного блеска. Триплетная полировка уменьшает цветной материал с темным фоном, и затем поверхность из прозрачного кварца (горного хрусталя) на вершине, которая требует хорошей полировки, и действует как защитный слой для сравнительно хрупкого опала.