Что такое дисперсия драгоценных камней?

Что вызывает дисперсию драгоценных камней?

Обычный белый свет состоит из цветов радуги. Каждый из этих цветов представляет собой длину волны света. Когда белый свет проходит через драгоценный камень, каждый из его цветов проходит через него с разной скоростью. Это буквально «дисперсия» — длины волн, ранее объединенные в белом свете, «рассеиваются» и выходят из драгоценного камня по отдельности, создавая радужное цветовое отображение. Например, синий — это коротковолновый свет, который медленно проходит через драгоценный камень. Красный свет имеет большую длину волны и проходит через драгоценный камень быстрее, чем синий.

Как Вы измеряете дисперсию драгоценных камней?

Хотя дисперсность драгоценных камней можно оценить исключительно на эстетическом уровне, геммологи могут измерить ее с помощью рефрактометра и использовать эту информацию для идентификации драгоценного камня. Чем выше значение измерения, тем большую дисперсию может демонстрировать драгоценный камень.

Каждый вид драгоценных камней преломляет свет разных длин волн (цветов) с разной скоростью. Драгоценные камни имеют свой показатель преломления (RI) для каждой длины волны света. Обычно геммологи используют желтый источник света (589 нм) для измерения RIs. Однако, чтобы измерить дисперсию драгоценного камня, геммологи должны рассчитать его RI, используя красный свет (686,7 нм), затем фиолетовый свет (430,8). Абсолютная разница между красным RI драгоценного камня и его фиолетовым RI равна его дисперсии. (Значения дисперсии не имеют единиц измерения).

В случаях, когда красные и фиолетовые RIS оказываются трудночитаемыми, вы можете использовать дисперсионную сетку Хартмана (специальный тип логарифмической миллиметровой бумаги) для экстраполяции красных и фиолетовых RIS

Передовые лаборатории драгоценных камней также могут использовать спектрометры для расчета дисперсии. Однако использование цветных фильтров с помощью рефрактометра является наиболее распространенным (и наименее дорогостоящим) методом.

Роль огранки

Чем выше значение дисперсности драгоценного камня, тем более яркие блики он может демонстрировать. Дисперсность алмаза равна 0,044. Дисперсность церуссита равна 0,055. При дисперсности 0,28 рутил превосходит алмаз более чем в шесть раз. Однако это не означает, что каждый алмаз, церуссит или рутил будут гореть одинаково сильно.

Плотность, цвет и RI драгоценных камней влияют на то, как они рассеивают свет. В частности, огранка играет решающую роль в том, как драгоценный камень определенной огранки проявляет дисперсию. Опытные огранщики могут контролировать движение света внутри драгоценного камня. Они могут огранить драгоценный камень так, чтобы свет проникал внутрь и падал на грани павильона под критическими углами, заставляя свет отражаться внутрь, а затем выходить обратно через грани короны. Это максимально усиливает эффект возгорания для владельцев и поклонников. С другой стороны, на некачественно ограненном драгоценном камне может быть мало огня.

В оптике и электронной промышленности широко используется ниобат лития или линобат. Огранщики драгоценных камней также использовали этот синтетический материал в качестве раннего имитатора алмазов из-за его высокого RI (2,3) и дисперсности (0,13). Однако его относительно низкая твердость по Моосу (5,5) сделала его слишком мягким для большинства ювелирных изделий. Тем не менее, огранщики на заказ по-прежнему ограняют этот материал для коллекционеров и некоторых любителей ювелирных изделий из-за его невероятного огня.

Этот удивительный ограненный драгоценный камень из ниобата лития весит 374 карата, а его диаметр составляет 38 мм.

Ниобат лития. © Марк Орос, Камни и самоцветы Хашну. Используется с разрешения.

Чем дисперсия драгоценных камней отличается от мерцания, двулучепреломления и плеохроизма?

Хотя дисперсия, мерцание, двулучепреломление (двойное преломление) и плеохроизм являются эффектами прохождения света через драгоценный камень, это разные явления. Они возникают в результате различных свойств драгоценных камней.

Мерцание или «искорка» относится к контрасту светлых и темных пятен в драгоценном камне. Дисперсия относится к цветовым вспышкам.

Эффекты плеохроизма и двулучепреломления являются результатом того, как кристаллическая структура драгоценного камня поляризует свет. Только драгоценные камни с некубическими кристаллическими структурами могут демонстрировать плеохроизм, два или три цвета или эффекты двулучепреломления, такие как двоение в глазах и размытость.

Использование вызывающего воспоминания термина «огонь» для описания дисперсии также является хорошим способом, хотя и немного поэтичным, отличить дисперсию от плеохроизма. Цвета, создаваемые дисперсией, кажутся «активными» и исходят от маленьких огоньков внутри драгоценного камня. Плеохроичные цвета, по-видимому, являются «условиями» или качествами самого драгоценного камня (даже если вам, возможно, придется поворачивать драгоценный камень, чтобы увидеть разные цвета).

Некоторые драгоценные камни с наиболее ослепительной дисперсией, такие как алмазы и церуссит, не имеют плеохроичного эффекта. (Алмазы имеют кубическую кристаллическую структуру, а церуссит обычно бесцветен). Однако существуют драгоценные камни, такие как сфен (также известный как титанит), которые являются плеохроичными и обладают высокой дисперсностью, хотя они могут не проявлять оба свойства одновременно.

Например, этот кристалл титанита демонстрирует плеохроизм желтого и зеленого цветов, но не дисперсию.

Однако ограненные сфеновые драгоценные камни, такие как эти, прекрасно демонстрируют свою дисперсию.