Изумруды, исследование пристрастного знатока (Глава 4, Оптические свойства изумрудов и других драгоценных камней. Часть 10)

Самоцвет – это совершенный оптический прибор, который принимает луч света извне и возвращает его наблюдателю, после многократного отражения внутри, полным цвета и блеска.

Свет проходит через камень и возвращается вверх к наблюдателю. В конце 16-го века огранщики отказались от плоской огранки, добавили павильон, что увеличило путь света, появилось внутреннее отражение и появилась игра света. Свет проходит по внутренним структурам камня и видимый свет становится более глубоким и богатым. Именно отраженный свет дает понять какой будет цвет у камня после огранки.

Мы видим искривление направления движения света в разной среде, потому что разная скорость света в этих средах и оптимальный путь будет разный. Когда луч света впервые проникает внутрь камня, он замедляет свое движение и преломляется в соответствии с плотностью камня. При прохождении через изумруд, скорость света с 299 338 километров в секунду уменьшится до 189 902 километров в секунду. Соотношение между этими двумя величинами составляет 1,577, что является коэффициентом преломления изумруда.

Говорят, что камень хорошо блестит, если он возвращает в поле зрения наблюдателя много света. Если же углы наклона граней павильона меньше критического угла падения света для данного материала, свет будет уходить, «протекать» сквозь эти грани. Про камень, в котором наблюдается подобная «утечка» света, говорят, что в нем есть окно. В хорошо ограненном камне свет падает на грани павильона под углами, допускающими его отражение и направление обратно в поле зрения наблюдателя.

Многие камни обладают свойством не только преломлять свет в момент его вхождения, но и расщеплять его на два луча, имеющие различные скорости и направления. Эти камни называются «двупреломляющими», они составляют большинство популярных драгоценных камней. Однопреломляющие камни не расщепляют световой луч; в качестве примеров однопреломляющих камней можно привести гранат, шпинель и алмаз.

Двупреломляющие камни визуально более интересны; при расщеплении луча света слегка отличные друг от друга цвета спектра поглощаются внутри камня, что наблюдатель может заметить, если рассмотрит камень с разных сторон. Например, если смотреть таким образом на изумруд, можно обнаружить в нем синевато-зеленые и желтовато-зеленые блики. Этот эффект называется «дихроизмом».

Количество преломляемого света определяется коэффициентом преломления материала или КП. Драгоценные камни, преломляющие максимум света – это алмаз (коэффициент преломления 2,42) сапфир или рубин (1,762 – 1,77).

Низкий коэффициент преломления света несет в себе как достоинства, так и недостатки. Хотя изумруд может потерять часть своего блеска из-за недостаточного преломления света, он обладает другими субъективными эффектами, связанными с прохождением, такими как игра или колебание. Благодаря большему критическому углу свет легче проникает внутрь драгоценного камня и покидает его. Это означает, что от поверхности камня отражается меньше света, а поглощается больше. Сравните этот эффект с тем, что вы наблюдаете в белых или цветных бриллиантах: иногда бриллианты выглядят «холодными» или «стальными» за счет большего коэффициента преломления, обеспечивающего более высокую отражательную способность поверхности камня.

Драгоценные камни имеют свойство притягивать жир, и даже если вы всего пару раз помоете тарелки, не сняв предварительно кольца с изумрудом, ваш камень покроется тонким слоем пищевого жира. Верхнюю часть камня можно просто протереть, но павильон нижнюю часть камня, закрепленного в кольце, – таким образом очистить не удастся. Жир и засохший мыльный осадок будут накапливаться там раз за разом, и камень со временем потускнеет. Обратите внимание, слой мыльного осадка меняет критический угол отражения на границе между камнем и воздухом. При наличии подобного осадка на гранях павильона камня критический угол падения света становится больше, что позволяет свету уходить сквозь нижнюю часть камня, делая его тусклым.

Расскажите друзьям

Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники

Добавить комментарий