Рефрактометр, Шкала твердості Мооса – чистота каменю або підробка

Рефрактометр, Шкала твердості Мооса   чистота каменю або підробка

Заломлення світла і рефрактометр

У кожного дорогоцінного матеріалу є власний індекс рефракції (RI). Він може виражатися одним числом або порядком чисел, які можна визначити за допомогою цього приладу, якщо трохи потренуватися.
Здавалося б, так можна вирішити всі проблеми з ідентифікацією дорогоцінних каменів, але, на жаль, все значно складніше.
Синтетичний сапфір покаже ті ж цифри, що і натуральний, камені в оправах ідентифікувати складніше, а неграновані — майже неможливо.

Якщо ще згадати, що багато матеріали показують вкрай близькі значення, стає ясно, що цей інструмент ніяк не може бути визнаний основним.

Проте з його допомогою можна визначитися з напрямком дослідження: синій камінь з коефіцієнтом рефракції 1,72 не може бути сапфіром, швидше за все, це шпінель, натуральний або штучний.
Рефрактометр — важливий інструмент для тестування каменів, якими, за наявності практики, може користуватися і любитель.

Принцип дії рефрактометра

Принцип чудово описаний Робертом Вебстером у його всеосяжній працю Дорогоцінні камені: «…коли промінь світла проходить похило через кордон між прозорим матеріалом та матеріалом з більш низькою оптичною щільністю, він відхиляється від нормального, і, оскільки кут падіння променя зростає, виникає кут, при якому що відхилився промінь стосується межі двох середовищ. Кут в 90 градусів між заломленим і нормальним променями називається граничним кутом внутрішнього відбиття. Подальше зростання кута падіння призведе до відбиття променя в прозорий матеріал, який повністю внутрішньо відбитий».

У рефрактометре «прозорим матеріалом» служить призма з оптично щільного скла. Камінь, який необхідно протестувати, кладуть на призму (будь рівною межею), прикріплюючи до неї контактної рідиною.

Потім в інструмент надходить світло (зазвичай монохроматичне, наприклад натрієвий) і проходить через скляну призму.

У відповідності з описаним вище принципом, деяка кількість світла проникає всередину каменя, решті ж відбивається назад в інструмент; відбитий промінь висвітлює шкалу, яку можна побачити у вічко рефрактометра, «тіньовий кут» між світлою і темною областями на шкалі є індексом рефракції (RI).

Через камені з кубічної кристалічної гратами (наприклад, діамант, шпінель, гранат) і некристалічні субстанції (наприклад, скло) світло проходить одним променем.
У всіх інших самоцветах промінь розбивається на два відрізки, і вони рухаються з різною швидкістю і демонструють різні індекси рефракції (цей феномен називається подвійний рефракцією). На рефрактометре вони покажуть два окремих «тіньових кута». Різниця між ними називається DR (подвійний рефракцією), або дво-заломленням.

У кольорових каменях з подвійною рефракцією кожен промінь поглинається по-різному, і тому оці ці промені здаються разноокрашенными; цей феномен, який називається дихроїзмом, або плеохроизмом, можна спостерігати, обертаючи камінь.

Шкала твердості Мооса

Добре відомо, що алмаз є найбільш міцним матеріалом природного походження. Понад 100 років тому Фредерік Моос склав таблицю відносної твердості мінералів, про яку необхідно знати початківцю геммолога.
Необхідно пам’ятати, що шкала вказує на відносну твердість, а не на її ступінь; та насправді різниця в твердості сапфіра і алмазу (9 і 10) більше, ніж у сапфіра і слюди (9 і 1), незважаючи на те, що останню можна подряпати навіть нігтем.

1 слюда
2 гіпс
2.5 бурштин
3 кальцит
3 перли
4 флюорит
4 корал
5 апатит
5.5 титанит стронцію
6 польовий шпат
6 опал
6.5 олівін
7 кварц
7 жадеїт
7.5 берил
8 топаз
8 хризоберил
8.5 кубически стабілізований циркон
9 сапфір
10 алмаз

Сподобалася стаття? Поділитися з друзями: