说到变色宝石，变石 Alexanderite（金绿宝石的变色变种）恐怕是最有名的，这种宝石在日光下呈绿蓝色、暖光源下呈红紫色，因此有“白天的祖母绿，夜晚的红宝石”之称——当然当时还没有日光灯。

世界上几乎所有变色宝石的变色原理与变石一致，这种效应称为Alexanderite Effect。这些宝石具有特殊的吸收光谱，以至于在不同类型的光谱下（暖光源严重缺乏蓝紫光）表现出不同的颜色。
不过在上个世纪90年代初，人们发现了一种全新的变色效应，这种变色效应发生在坦桑尼亚Usambara山脉出产的镁电气石 Dravite 中，这种变色效应是与样品的厚度挂钩的：

从上面的图里我们不难发现，这块电气石中心最厚的部分变成了红色，而四周较薄的位置依然保持着绿色。
下面这组图里更能体现这种变色：

之所以会发生这样的现象，原因是随着厚度的增加，这种镁电气石对绿光的吸收能力增加。（下图是不同厚度的切片对不同波长的光的通过率，在切片厚度达到12mm的时候，红光占到了绝对的优势，这个时候基本上就只能看见红色了。）

图片：Nassau, Kurt. (2001) The Physics and Chemistry of Color: The Fifteen Causes of Color. 2nd edition Wiley Interscience, Chichester. pp 95-96
非常有趣的是，如果跳出矿物界的话，那这种镁电气石就不是Usambara变色效应的唯一代表了，因为叶绿素溶液也能做到同样的效果（溶液深度分别为 5 mm 与 15 mm）：

更神奇的是，用叶子也可以做到让Usambara镁电气石变红的效果：

虽然看上去是绿色的，但是如果仔细观察Usambara镁电气石的刻面，我们就不难发现其中的红光（当然其实我也没看到过）：

而下面这张图则显示出从电气石底部“漏”出的红光——因为红光与绿光的波长不同，所以折射的角度也不同。在下面这块宝石中，透过宝石的绿光很好地发生了镜面反射，而红光则从后侧折射出来，通过底下的镜面反射到了镜头里：

上面四张图：Asbjørn Halvorsen
总之：Usambara变色效应还是很有趣的！
不过最后再来一组Alexanderite Effect原理（不是Usambara Effect！！）示意图加以对比吧：

图片：nature.berkeley.edu