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Las piedras preciosas son materiales naturales extraordinarios que capturan la imaginación mucho más allá de su uso en joyería. Los experimentos científicos investigan sus rasgos físicos (cómo reflejan la luz, responden al calor o interactúan con la radiación) para ayudar a los gemólogos y joyeros a caracterizarlos e identificarlos con precisión.
El color es una herramienta de diagnóstico principal para los gemólogos. Piedras como el granate nunca aparecen de color azul, lo que permite un proceso de eliminación. El tono se puede describir mejor por su saturación (qué tan vívido es el color) y su claridad u oscuridad. Los ópalos, por ejemplo, exhiben un patrón moteado distintivo y un juego de colores exclusivo del mineral. La transparencia varía desde totalmente transparente hasta semitransparente y opaca. Al hacer brillar una luz enfocada a través de la piedra, un experto observa cuánta luz pasa:la transmisión completa indica transparencia; sin opacidad de señales de transmisión.
La dureza, medida en la escala de dureza de Mohs establecida por Friedrich Mohs en 1812, se determina rayando una piedra preciosa contra otra de dureza conocida. Si una piedra puede rayar un mineral con una calificación de 5,0, su dureza supera 5,0. Repetir la prueba con una variedad de minerales de referencia reduce el valor exacto, un paso clave para una identificación precisa.
Muchas piedras de valor comercial se someten a tratamientos para mejorar o alterar su apariencia. Los tratamientos térmicos, realizados en hornos a 200-2000 °C, eliminan los cromóforos no deseados; por ejemplo, el tono verde natural de la aguamarina (una mezcla de impurezas de hierro amarillas y azules) se vuelve azul puro una vez que se elimina el componente amarillo. La irradiación utiliza radiación electromagnética controlada para cambiar de color:un diamante marrón o amarillo puede volverse verde, azul o rosa, mientras que la turmalina rosa puede volverse roja.
Si bien la mayoría de las piedras preciosas son aislantes eléctricamente, algunas muestran comportamientos únicos. El diamante azul es una excepción y muestra una conductividad eléctrica mensurable. La hematita, por otro lado, posee una respuesta magnética débil pero detectable. Reconocer estas propiedades proporciona una capa adicional de identificación, especialmente cuando las pruebas ópticas convencionales arrojan resultados ambiguos.
