4. Методика расчёта рациональной формы выбранного вида огранки и построение хода световых лучей в ограненном камне
Расчёт углов ограночной формы начинается с определения угла наклона граней павильона к плоскости рундиста α и угла наклона граней коронки β. Выбранные углы должны быть такими, чтобы как можно большая часть света, попавшая в камень, отражалась бы от нижней поверхности огранённого камня и выходила бы в воздух через грани коронки. Световой луч, падающий отвесно на площадку и, следовательно, входящий в камень без преломления, попадает на грань павильона АВ к точке К под углом α (рис. 2).
В
Рисунок 2. Путь светового луча в огранённом бриллианте
Для полного отражения падающего на камень луча необходимо соблюдение следующего условия: луч должен упасть под углом не менее критического для гранёного материала R, то есть α ≥ R. Критический угол данного материала является нижним пределом угла наклона граней павильона. Отразившись от грани АВ, луч попадает на грань ВС в точку М.
Для того чтобы он отразился и от этой грани, его угол падения так же должен быть не менее критического угла R. Из треугольника КВМ определяем угол α.
Угол наклона граней павильона не может быть меньше критического угла и α ≥ R одновременно больше разности 180° и критического угла, разделённой на 3: R ≤ α≤ (180 – R)/3.
На рисунке 3 изображена номограмма для нахождения рациональных углов наклона граней ограночных. Нижняя линия определяет минимальные углы для минералов с показателями преломления от 1,5 до 2,5, верхняя линия - максимальные углы для тех же минералов. Для соблюдения пропорциональности формы минералов с небольшим коэффициентом преломления этот угол принимается близким к среднему значению (средняя линия). Для определения с помощью номограммы угла наклона граней павильона для определённого материала, надо из точки на горизонтали, соответствующей коэффициенту преломления, восстановить перпендикуляр до пересечения со средней линией и затем по вертикали определить угол.
Показатели преломления камней, наиболее часто используемых для огранки, приведены в приложении 1.
Расчёт углов наклона второстепенных граней аналогичен.
Ход лучей в ограненном камне удобно определять с помощью номограммы Б.В. Витковского (рисунок 4). Веерообразно расходящиеся радиусы на ней соответствуют углам падения световых лучей в воздухе на поверхность камня (от 0 до 90°), вертикальные линии – углу преломления световых лучей в камне, концентрические окружности – показателю преломления в камне.
Точки пересечения этих окружностей с горизонтальным радиусом, соответствующим углу падения 90°, дают значения критических углов для любого показателя преломления.
Рис. 4. Номограмма Б.В. Витковского
5. Задание
Форма и вид огранки драгоценного камня задается преподавателем.
Согласно выданной преподавателем, выбрать не менее трех подходящих драгоценных камней, которые на ваш взгляд, лучше всего подходят для заданной формы и вида огранки.
Выбрать сечение камня таким образом, чтобы в него попало максимальное количество граней.
Построить ход лучей в ограненном камне, при условии, что на каждую грань падает три луча под углами 10°, 45°, 90° соответственно.
По построенному ходу лучей сделать вывод, какой из выбранных драгоценных камней больше подходит для заданной формы и вида огранки.
По результатам построения и выводам составить отчет.
Библиографический список
1. Смит Г. Драгоценные камни: пер. с англ. / Г. Смит. – М.: Мир, 1984. – 558 с.
2. Синкенкес Дж. Руководство по обработке драгоценных и поделочных камней: пер. с англ. / Дж.Синкенкес. - М.: Мир, 1989. – 423 с.
3. Путилова Л.С. Самоцветы и цветные камни. / Л.С. Путилова – М.: Недра, 1991. –192 с.
4. Корнилов Н.И. Ювелирные камни. / Н.И. Корнилов, Ю.П. Солодова – М.: Недра, 1986. –282 с.
5. Куликов Б.Ф. Словарь камней-самоцветов. / Б.Ф. Куликов – Л.: Недра, 1982. – 159 с.
6. Шуман В. Мир камня. В 2-х т. – Т.1. Горные породы и минералы. Драгоценные и поделочные камни: пер. с нем. / В. Шуман – М.: Мир, 1986.
7. Андерсон Б. Определение драгоценных камней: пер. англ. / Б. Андерсон – М.: Мир, 1983. –458 с.
8. Руководство по диагностике ювелирных камней / Ю.П. Солодова [и др.] – М.: Финансы и статистика, 1981. – 1346 с.
9. Горная энциклопедия. В 5-ти т. – М.: Советская энциклопедия, 1984.
10. Рид П. Геммология.: пер с англ. / П. Рид– М.: Мир: Издательство АСТ, 2003.–366 с.
11. Макаров Л.П. Драгоценные камни: Введение в бизнес - оценку и диагностику драгоценных камней. / Л.П. Макаров – М.: САШКО, 2001. – 616 с.
Приложение 1