Рефлектометр

Еще один прибор, который был создан в основном для отличия алмаза от его многочисленных имитаций. Много лет назад французским физиком Френелем была установлена связь между отражательной способностью минерала и его показателем преломления, который в случае перпендикулярно падающего луча из уравнения (n-1)² / (n+1)²· 100 позволяет определить процент отраженного света (n – показатель преломления образца). Интересно, что по этому уравнению алмаз отражает 17,2% света, падающего перпендикулярно его поверхности, тогда как кварц отражает чуть больше 4%.

Однако приборы-измерители, определяющие показатель преломления на отражательной способности минерала (т. к. они предназначены в основном для определения алмаза), сейчас уступили место в области коммерческого тестирования алмазов приборам, фиксирующим тепловые свойства алмаза. Это измерители теплопроводности, которые очень надежно могут отличить алмаз от его имитаций (это дуотестеры, алмазные тестеры, тепловые зонды).

Определение окраски ювелирных камней

Окраска большинства минералов, используемых как драгоценных камней, может быть совершенно различной. В «чистом» виде многие из ювелирных минералов могут быть бесцветными и стоимость их может быть очень низкой. Рубин и сапфир представляют собой красную и синюю разновидность минерала корунда, но существуют также желтые, белые, розовые и зеленые сапфиры. Изумруд и аквамарин – густо-зленая и бледно-голубая разновидность берилла, однако известны белые, розовые и желтые бериллы, также и зеленые бериллы, которые не попадают в разряд изумрудов. Турмалин, циркон, топаз и кварц могут служить еще одним примером полихромных минералов. В турмалине смена цветов может наблюдаться в пределах одного кристалла («арбузные» турмалины).

Существует много красных, синих и зеленых драгоценных камней, но только некоторые из них близки к рубину, сапфиру и изумруду по богатству оттенков, и только натренированный глаз эксперта способен отличить их от других природных камней, имитаций из стекла и от синтетических аналогов. Для начинающих необходимо использовать любую возможность для практики в визуальном определении различных драгоценных камней, обращая при этом внимание на особенности оттенков цвета, типичные для каждого из минералов.

В том случае, когда даже опытному глазу сложно различить разные, но очень близкие по цвету минералы, для анализа цвета применяются некоторые несложные приборы. То, что мы называем белым светом, т. е. светом Солнца, в действительности представляет собой смесь всех цветов радуги. В 1666 г., известном как год Большого Лондонского пожара, Ньютон, анализируя с помощью стеклянной призмы узкий пучок света, проникающего через щель в занавеске в его затемненную комнату, впервые увидел, что свет имеет сложную природу. Падая под углом на границу прозрачного твердого тела, свет различно преломляется в зависимости от длины волны; красные лучи, имеющие большую длину волны, отклоняются меньше, чем фиолетовые, имеющие меньшую длину волны. При прохождении через призму лучи, различно отклоняясь от прежнего направления, разделяются и на экране видны в виде перекрывающихся пятен чистых цветов (так называемая спектральная полоса) – красного, оранжевого, желтого, зеленого, синего и фиолетового, плавно переходящих один в другой.

Камни кажутся глазу окрашенными просто потому, что они поглощают часть проходящего через них белого света; некоторые длины волн поглощаются больше, чем другие. Наименее поглощенные лучи достигают нашего глаза и вызывают ощущение цвета. Значит, наблюдаемый цвет входил в состав первоначального белого света, а не был создан камнем, который просто поглотил из белого света цвета, дополнительные к тем, которые мы видим.

Известно и то, что два камня могут поглотить из белого света совершенно разные наборы длин волн и тем не менее казаться невооруженному глазу одинаковыми по цвету. Поэтому только с помощью приборов можно установить, что так называемая средняя эффективная длина волны непоглощенных участков спектра действительно одинакова для каждого из камней.

Спектроскоп (с помощью которого свет анализируется тем же способом, как и в эксперименте Ньютона) в большинстве случаев позволяет обнаружить это различие в двух одинаковых цветах.