愛因(yin)你設(she)計了一(yi)個直(zhi)觀實(shi)驗：利用(yong)一(yi)束(shu)穩(wen)定的白光(guang)（包含所有可見(jian)光(guang)波長）分別(bie)照射幾種典(dian)型(xing)寶石薄片，并(bing)分析其(qi)透射或反射光(guang)譜（即光(guang)的“指(zhi)紋”）。

*紅寶(bao)石(shi)：光(guang)譜(pu)中綠光(guang)和黃光(guang)區(qu)域出現明顯吸(xi)收帶。這是因為紅寶(bao)石(shi)中的(de)鉻(ge)離子(zi)(zi)(Cr3?)具有特定的(de)電子(zi)(zi)能級差(cha)。當入射(she)光(guang)子(zi)(zi)的(de)能量恰好匹(pi)配這個能級差(cha)時，光(guang)子(zi)(zi)被(bei)強烈吸(xi)收（共振吸(xi)收），促使電子(zi)(zi)躍(yue)遷，最終(zhong)未被(bei)吸(xi)收的(de)紅色光(guang)反(fan)射(she)出來，賦予寶(bao)石(shi)熾熱的(de)紅色。

*藍(lan)寶石(Al?O?:Fe2?/Ti??)：實驗顯(xian)示(shi)光(guang)譜中紅光(guang)區域(yu)被顯(xian)著吸收(shou)。藍(lan)寶石中的(de)鐵-鈦(tai)離子對形成(cheng)了特定的(de)電子躍遷(qian)路徑，其共振(zhen)吸收(shou)點位于紅光(guang)波段，導致藍(lan)光(guang)成(cheng)為主(zhu)要的(de)反射光(guang)。

*鉆石：純凈鉆石展現(xian)出(chu)幾(ji)乎連續平坦的透射光(guang)(guang)譜，在可(ke)見光(guang)(guang)范圍(wei)內(nei)吸收極微弱。其碳原子(zi)通過強共(gong)價(jia)鍵形(xing)成(cheng)高(gao)(gao)度對(dui)稱的晶體結構，電子(zi)躍遷需要極高(gao)(gao)能(neng)量（對(dui)應(ying)紫外光(guang)(guang)），因此可(ke)見光(guang)(guang)光(guang)(guang)子(zi)難(nan)以激發有效共(gong)振，鉆石呈(cheng)現(xian)無色(se)和高(gao)(gao)透明度。

*祖母綠(lv)：與紅寶石類似，鉻/釩離子是(shi)調色關鍵。其光(guang)(guang)譜在(zai)紅光(guang)(guang)和紫光(guang)(guang)區(qu)域有強烈吸收帶，但(dan)透射/反射峰集中(zhong)在(zai)純(chun)凈(jing)的綠(lv)光(guang)(guang)波段(duan)，形成標(biao)志性的翠綠(lv)色。

共(gong)振(zhen)的本質：能(neng)量匹配的“舞蹈”

光(guang)子(zi)(zi)共振(zhen)的(de)核心在于能(neng)量(liang)(liang)匹配。寶(bao)石材(cai)質(zhi)（尤其(qi)是其(qi)中(zhong)的(de)雜質(zhi)離子(zi)(zi)或特(te)定晶體結構(gou)缺陷）決定了其(qi)內部電(dian)子(zi)(zi)的(de)固有(you)能(neng)級差。當入射光(guang)子(zi)(zi)的(de)能(neng)量(liang)(liang)(E=hν,h為(wei)普朗克常數，ν為(wei)光(guang)頻率)精確等(deng)于這個能(neng)級差時，發生(sheng)共振(zhen)吸收(shou)——光(guang)子(zi)(zi)能(neng)量(liang)(liang)被(bei)高效轉移給電(dian)子(zi)(zi)，使其(qi)躍遷到激發態。寶(bao)石呈(cheng)現(xian)的(de)顏色，正是那些(xie)未被(bei)“共振(zhen)掉”的(de)光(guang)子(zi)(zi)的(de)組合。

因此，寶(bao)石(shi)材質通過其(qi)獨(du)特的(de)(de)化學成分、晶體(ti)結構和所(suo)含雜質，設定(ding)了電子(zi)世界的(de)(de)“能(neng)量密(mi)碼”，最終決定(ding)了哪(na)些光子(zi)能(neng)與之共振共舞，從而(er)塑造了我們眼中絢爛多彩的(de)(de)寶(bao)石(shi)世界。這種光子(zi)共振原理(li)，也是現代激光技術(shu)、光譜分析等領域的(de)(de)基石(shi)。