拉曼光谱测试结果表明,在GE合成翡翠的链状硅氧骨干中,Si-O键主要以两种基本形式存在,即非桥氧(Si-Onb)和桥氧(Si-Obr)。GE合成翡翠的拉曼光谱中,由Si-Onb伸缩振动致拉曼谱峰主要出现在1039 cm-1处,988 cm-1拉曼谱峰为Obr键-键相互作用所致。由Si-Obr伸缩振动致拉曼谱峰位700 cm-1处,而O-Si-O弯曲振动通常出现在521~524cm-1处。相比之下,天然翡翠与GE合成翡翠的拉曼谱峰的差异特征不明显。
利用光纤微光谱仪(USB2000)在室温条件下,采用反射法对GE合成翡翠的可见吸收光谱进行了测试。结果表明,GE合成翡翠的致色离子主要为Cr3+,从Cr3+的3d3电子组态导出的自由离子谱项为:基谱项 4F,激发谱项为4P、2G、2D等。八面体场中,由基谱项 4F分裂为三个能级,即4A2、4T2、4T1。在可见光区域内,出现两个强而宽的吸收带,即分别由4A2 → 4T2(630nm);4A2 → 4T1(445nm)能级之间跃迁所致。d电子在4A2 → 4T2和 4A2 → 4T1能级间跃迁过程中,分别吸收1.97和2.79 eV能量,未被吸收的残余能量组合成GE合成翡翠的颜色。与GE合成翡翠的可见吸收光谱不同之处在于,天然翡翠中普遍存在Fe3+以类质同象形式替代Al3+的现象,因而在可见光蓝紫区内,出现由Fe3+外层d电子跃迁6A1 → 4E + 4A1 (4G) 而导致的437nm弱吸收峰,这与EPMA的分析结果相吻合。
在电子束的激发下,GE合成翡翠多发出很强的亮红色光,同时,与晶体生长环境相关的微晶CL结构得以显示。硬玉微晶局部呈平行定向排列或卷曲~微波状构造,由此而区别于天然翡翠。
综上,依据GE合成翡翠表现的内部结构、由其羟基伸缩振动致一组特征的红外吸收谱带、贫铁富铬的可见吸收光谱及CL发光特征,有助于鉴别之。