Якщо показник переломлення каменю занадто високий, щоб його можна було виміряти рефрактометром, а цей показник треба виміряти з певним ступенем точності, допомогти кожет призматичний метод. Для цього використовують гоніометр, у якому коло з розподілами, скріплений із власником для кристала, і зорова труба можуть повертатися незалежно навколо однієї й тієї ж вертикальної осі

Інструмент складається із закріпленого коллиматора й рухливої зорової труби; їхні оптичні осі горизонтальні й перетинаються на вертикальній осі, навколо якої може обертатися лімб — горизонтальне коло з розподілами. У фокусі приладу перебуває щілина, утворена опуклими дугами окружностей, яку можна побачити у фокальній площині зорової труби за допомогою окуляра, постаченого пересічними нитками, якщо ця щілина відбивається опинившись у потрібному положенні гранню кристала або каменю

В одній з попередніх глав цієї книги відзначалося, що завжди, коли світло падає на поверхня, що відокремлює одне середовище від іншої, частина світла відбивається в перше середовище, а інша частина йде в друге середовище, переломлюючись на границі. Виключення становить випадок, коли друге середовище має більшу заломлюючу здатність, а кут падіння перевищує відповідний кут повного внутрішнього відбиття. У випадку гранованого каменю, розглянутого в повітряному середовищі, частина світла завжди відбивається, а залишок проходить у камінь. Відношення кількості відбитого світла до переломленого частково залежить від кута падіння, але головним чином від природи каменю: його світлозаломлення й характеру поверхні. Величина цього відношення визначає блиск каменю: чим більше частка відбитого світла, тем яскравіше блиск

Оптичні явища, характерні для багатьох дорогоцінних каменів, ускладнюються властивістю цих каменів розщеплювати промінь світла на два промені різні характеристики, що мають у загальному випадку. У справжній главі ми обговоримо природу цього явища — так званого двупреломления — і методи його виявлення

Уже в 1669 г. датський учений Бартолин помітив, що пластинки прозорого мінералу, який у той час тільки недавно сталі привозити з Ісландії й тому назвали ісландським шпатом, мають чудову властивість давати подвійні зображення близьких до них предметів, якщо дивитися на ці предмети крізь пластинки. Наступне вивчення показало, що багато кристалічних матеріалів є двупреломляющими, але із усіх розповсюджених мінералів тільки в кальциті (точна назва групи речовин, до якої ставиться й ісландський шпат) це явище настільки яскраве виражене, що його можна бачити неозброєним оком. Гадана відстань між двома зображеннями, створюваними вирізаної або виколотої в будь-якому напрямку пластинкою, залежить від її товщини. Великий шматок ісландського шпату товщиною до 60 див, виставлений у Галереї мінералів Британського музею природньої історії, дає така відстань між зображеннями, яке випливає, імовірно, уважати унікальним

Коли промінь денного світла проходить через гранований камінь, виникають колірні ефекти, пов`язані з різними причинами. Сама очевидна з них — колір каменю, обумовлений тим, що камінь має властивість виборчого поглинання минаючого через нього світла. Цей колір характерний для даного каменю й проявляється, хоча, можливо, і не дуже чітко, ще до огранювання. У прозорих каменях з кольором змішується й ефект дисперсії, відомий як «вогонь», або гра світла, про що вже говорилося вище. Деякі види каменів мають властивість розщеплювати падаючий промінь світла на два промені, які поглинаються по-різному. Ця властивість, що викликає таємниче мерехтіння таких каменів і відоме за назвою «дихроизм», обговорюється в даній главі. У багатьох випадках структура каменів містить розриви сплошности або недостатньо однорідна, і тоді виникають такі специфічні ефекти, як опалесценція, ефект «котячого ока», астеризм і шовковистий блиск; усі ці явища описані в попередніх главах

Усі тверді й рідкі речовини тією чи іншою мірою поглинають світло. Якщо таке поглинання невелике й однаково по всьому видимому спектру, камінь видасться безбарвним; якщо поглинання сильне, але воно однаково у всіх частинах спектра, камінь як і раніше безбарвний і видасться сірим. Але якщо різні частини спектра поглинаються з різною інтенсивністю, камінь здобуває фарбування, яке залежить не тільки від того, які частини спектра проходять через камінь, але й від їхньої інтенсивності. Око на відміну від вуха не здатний до аналізу й сам по собі не може визначити, із чого утворений складний колір. По суті, будь-яке фарбування, що різниться оком, можна одержати, змішуючи в необхідних пропорціях три головні вихідні кольори: червоний, зелений і фіолетовий

Два промені, на які двупреломляющий камінь розщеплює падаючий промінь світла, часто поглинаються цим каменем по-різному, внаслідок чого по виходу з каменю вони мають різний колір; таке явище називається дихроизмом. Серед дорогоцінних каменів самий наочний приклад дихроизма дає темно-коричневий турмалін, який зовсім непрозорий для звичайного променя, крім як у дуже тонких зрізах. Світло, що пройшло через пластинку турмаліну, вирізану паралельно кристаллогра-.

фической осі, виявляється плоскополяризованим; до винаходу Николем призми, що носить тепер його ім`я, для одержання поляризованого світла служила турмалінова пластинка. Подібним же чином повне поглинання одного із двох променів викликає поляризацію світла в штучному матеріалі, який називають поляроидом. У кунците й кордиерите відмінність у кольорі двох променів настільки яскраво виражене, що його видне неозброєним оком; кунцит з його привабливим бузковим відтінком — прекрасний приклад дихроизма.

Спектри поглинання, обумовлені присутністю хрому, мають надзвичайно своєрідний вигляд і характерні для ряду дорогоцінних каменів. Ці камені можна розділити на дві групи,.

а саме на групу червоних і групу зелених мінералів Обидві групи мають дві загальні вузькі лінії, що утворюють дублет, у крайовій частині епектра, широку абсорбційну смугу в жовтогарячій або в жовтій і зеленої частинах, а також чітку смугу поглинання у фіолетовій частині спектра. Вузькі смуги, крім дублету, можна побачити в червоній частині спектра, а в деяких випадках і 8 блакитний

а. Група окісного заліза. 1. Сапфір (зелений і блакитний), У спектрі поглинання зеленого й блакитного сапфіру головні смуги 4710 (в.), 4600 (у.ч.), 4500 (о. ч.).

, Цей спектр близький до спектра зеленого корунду; смуги 4600 і 4500 виглядають у ньому як єдина смуга великої інтенсивності, що поширюється від 4630 до 4470. З перерахованих трьох смуг найбільш стійка смуга 4500: вона майже завжди видна, хоча б і слабко, у спектрі блакитних сапфірів; ця смуга ніколи не з`являється в синтетичних каменів, і якщо вона присутня в спектрі поглинання якого-небудь каменю, можна не сумніватися в його природньому походженні. У випадку блакитних сапфірів, дійсно чистих по кольору, жовта частина спектра може бути поглинена,-.

1.

Алмаз. У капских алмазах, що мають фарбування від білястого до глибокого жовтого кольору, звичайно видна вузька смуга 4155 у крайній фіолетовій частині спектра. Сильніше всього вона виражена в каменях з помітним жовтуватим фарбуванням, і тоді ця смуга цілком виразна. У цьому випадку вона супроводжується іншими смугами, з яких найбільше значення має смуга 4785. Відзначені більш слабкі смуги 4650, 4520, 4350 і 4230. Цікаво, що жовті алмази, які продаються як «самі модні» камені, не дають цієї серії смуг, хоча іноді буває видна смуга 4155.

а. Синтетичні камені. 1. Синтетичний корунд. Спектр поглинання синтетичного рубіна також пов`язаний із присутністю хрому й практично ідентичний спектру натурального каменю, за винятком того, що при однаковій глибині фарбування смуги видні більш чітко. У випадку синтетичного сапфіру, при виготовленні якого використовується залізо, а також титан, при росту бульки залізо, очевидно, випаровується й слідів смуг заліза в синьої частині спектра не видне (тоді як у природних каменів сама чітка із цих смуг 4500 виявляється майже завжди). Синтетичний корунд типу александрита, що не має природного аналога, пофарбований ванадієм, і в його спектрі поглинання є вузька лінія 4750 у блакитному кольорі, що дозволяє розпізнати цей камінь