珠宝知识:宝石的折射率

折射率是指光在真空中速度相对于光在介质之间的速度的比率。简单地说是“真空中光线行进的速度/测试物中光线行进的速度”,这个比值称为此物质的折射率。数学上,折射率可以写成:

珠宝知识:宝石的折射率

n=折射率

c=光在真空中速度(299,792,458米/秒)

vp=光在介质中的速度

折射率不低于1或(n≥1)

折射率越高,会使得通过宝石原石的光线折射程度越大;除此之外,折射率也决定了全反射的临界角。全反射指的是介质(宝石)内的光线,当其入射角大到某一角度时,光线透不出宝石,而全数以反射的状态射回宝石内,而这个会造成全反射的最小角度值,称为其临界角,由折射率的大小来决定。宝石的折射率越大,其临界角会越小,光线也越不容易射出宝石外,而会一直因全反射而停留在宝石内;当光线不断地在宝石内反射时,会造成宝石光泽相当灿烂的效果,这也是宝石亮丽吸引人的原因。折射率的数值会随着宝石的成份不同而不同.因此,在不能破坏宝石以做化学分析的前提下,以测量宝石的折射率来判别宝石的种类,可说是相当准确,相当便捷的一个鉴定方法。

自然界的矿石中,折射率最大的就是钻石,其折射率高达2.417。

双折射(Double Refractive)

双折射,即当一束光进入到矿物被分割成两束光,两束光折射角度不同,因此所有属于双折射的矿物,都具有两个折射指数。双折射光非常弱,它不能被人的眼睛看见。因此,当使用折射仪读取双折射宝石之折射率时,会在量表上出现两个读数,这两个读数之间的差值,就称为宝石的双折射值。

例如:如果一个宝石在量表上出现两个读数1.725分和1.720,双折射值为0.005(1.725-1.720=0.005)。其实几乎所有的宝石是双折射且数字介于0.003到0.287。

但有一些宝石,属于折射只有一个,也就是单折射,只有一个折射著名的包括钻石、石榴石和尖晶石。宝石呈单折射还是双折射,在分别宝石种类石,是很有用的讯息。最基本的检查是使用折射仪,若出现两个读数则知其具双折射,而若无折射仪,偏光镜也是设计用来侦测宝石双折射的仪器。除了以上这些直接检查双折射效应的仪器之外,由于双折射宝石必具有多色性,因此若能以二色镜观察到宝石具有多色性,则可间接证明所检测者为双折射宝石。

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