Камінь або кристал прикріплюються до власника воском, який можна розм`якшити теплом пальців. Власник же прикріплюється до спеціального пристосування, що полягає із двох дуг, що розташовуються під прямим кутом друг до друга й постачених гвинтовими затисками. Одна грань установлюється по можливості вертикально й під прямим кутом до однієї з дуг, за допомогою якої ця грань приводиться в точне положення. Рух іншої дуги, як правило, не впливає на відносне розташування цієї грані; за допомогою цієї дуги юстирується друга грань. Два горизонтальні гвинти, що розташовуються під прямим кутом друг
другові, використовуються для установки каменю на осі обертання лімба. Якщо обидві грані точно встановлені і їх загальне ребро, дійсне або уявлюване, збігається із зазначеною віссю обертання,.
те зображення, одержувані при відбитті від цих граней, при обертанні лімба послідовно перетнуть поле зору зорової труби. Різниця отсчетов, відповідних до положення відбитих променів у центрі поля зору, дає величину кута між гранями, яку надалі ми будемо позначати буквою А. При вимірі цього кута зорова труба розташовується приблизно перпендикулярно коллиматору. Коли приступають до вивчення світлових променів, які проходять через призму, утворену двома обраними гранями, лімб закріплюють так, щоб нульовий відлік відповідав положенню зорової труби точно проти коллиматора. Після цього власник кристала й зорової труби звільняють; тепер вони можуть повертатися навколо центральної вертикальної осі
Очевидно, що зручніше за все вибрати в якості однієї з пари граней табличку, у якості ж другої грані можна побрати одну з великих граней на нижній стороні каменю. Якщо світло від коллиматора падає на табличку кристала, а зорова труба повернена так, що в неї попадає пучок променів, що виходить через призму, утворену цими двома гранями, то при використанні звичайного світла буде видне спектральне зображення щілини (або, у випадку двупреломляющего каменю, два такі зображення); у натровому світлі зображення будуть різкими й чіткими. Припустимо, що ми повертаємо камінь у напрямку зменшення відхилення променя й одночасно повертаємо зорову трубу, тримаючи зображення в поле зору; ми побачимо, що зображення буде зрушуватися до якогось положення, але не далі, як би ми не повертали камінь; це й буде положенням мінімального відхилення
Зовсім ясно, що нам треба довідатися, які в цім особливому положенні кути падіння й переломлення. Для простоти припустимо, що камінь не має двупреломлением. На мал. 56 показаний розріз через камінь зі східчастим огранюванням перпендикулярно граням з паралельними ребрами; буквою t відзначена верхня грань (табличка), буквами а, Ъ, з — грані на колете (нижній стороні). Показаний шлях пучка світла, що перетинає призму, утворену парою граней £и Ъ. Припустимо, що А — внутрішній кут цієї призми (кут між нормалями до зазначених граней), i — кут падіння в першої грані, i — кут виходу променя в другої грані, гиг — кути переломлення усередині каменю в першої й другий граней; тоді світло переломлюється в першої грані від кута i до кута г, а в другої грані — від кута i до кута г. Таким чином, кут відхилення D визначається рівнянням D = i--i-.
- (г+г). Крім того, ми знаходимо, чтог+г=А, звідки випливає, що А-А-- jd = j+i.
Очевидно, що шлях світла оборотний; інакше кажучи, якщо пучок світлових променів проходить через призму по показаному на ри-.
сунке шляхи від грані t до грані Ь, то він буде йти по тому ж самому шляху й у зворотному напрямку. Оскільки ми встановили експериментально, що існує тільки одне положення мінімального відхилення, ми можемо укласти, що умови в обох граней однакові й, отже, кути i иi однакові, а виходить, утли i і г також однакові. Ця рівність кутів можна
де п — показник переломлення каменю. Позначивши малі збільшення кутів як di, di, dr, dr, одержуємо при критичній величині кутів ( при постійному D)
cos i-di=n cos r-dr; cos i-di=n cos r-dr’-, dr--dr’=0; di--+ йг=0; після скорочення одержуємо sin
i-sin
i, i=i .
Отже, при мінімальному відхиленні ми маємо г=в А.
I.
і i=- (A+D), і з наведеного вище рівняння одержуємо
Якщо камінь двупреломляет, як ми припустили, то можна побачити два зображення; у цьому випадку треба провести дві серії спостережень, послідовно поміщаючи кожне зображення в положення мінімального відхилення. Справжній зміст величин, що обчислюються потім, обговорюється нижче, у розділі про двупреломле-нии в кристалах. Тут же ми можемо прийняти, що ці величини
досить точні, щоб розрізнити камені, що навіть мають дву-преломление.
Можна відзначити, що у випадку алмаза із брильянтовим огранюванням з нижньої сторони каменю світло виходити не повинен. У загальному випадку необхідно, щоб кут А між двома гранями був не занадто великий, тому що інакше пучок променів буде повністю відбиватися в другої грані; з іншого боку, цей кут не повинен бути занадто малий, тому що будь-яка помилка в його визначенні серйозно вплине на точність обчислення показника переломлення. Хоча для точної роботи бажане використовувати натрове світло, однак для діагностики каменів досить точні величини можна одержати, визначаючи положення жовтої частини спектрального зображення в білому світлі (див. також мал. 57).
Розглянемо один приклад (гранат)
Отсчети S і Т майже однакові, тому ми можемо бути впевнені, що при виборі граней помилки не було
Замість таблиць логарифмів можна використовувати номограму
, показану на мал. 58. Радіальні лінії відповідають кутам мінімального відхилення, а косо розташовані лінії — кутам між гранями призми; довжина відрізків радіальних ліній дає величину показника переломлення. Ми сковзаємо поглядом по лінії, відповідної до знайденого кута мінімального відхилення, і відзначаємо, де вона перетинається із кривої для встановленого кута призми; по цім перетинанню відразу ж визначається показник переломлення
Показники переломлення дорогоцінних каменів наведені в таблиці, поміщеної в частині IV.