ГлавнаяПоказатель преломления. Оптические особенности кристаллов, определяются характером распространения в них света, что связано с симметрией кристаллов. По характеру распространения света все вещества разделяются на две группы, оптически изотропные и анизотропные. К оптически изотропным относятся кристаллы кубической сингонии, кристаллы остальных сингоний — оптически анизотропны.
При переходе света из одной среды в другую происходит преломление лучей. Для простоты рассмотрим случай, когда поверхность раздела двух сред плоская PP1 (рис. 43).
Обозначим угол между падающим лучом АО и перпендикуляром ВО к плоскости раздела PP через а (угол падения), а угол между лучом, преломленным ОС, и тем же перпендикуляром — через в (угол преломления). Показатель преломления будет равен отношению синуса угла падения к синусу угла преломления. Различные тела по-разному преломляют лучи света, но для определенного тела эта величина является постоянной:
Для алмаза показатель преломления равен 2,42. Показатель преломления характеризует отношение скоростей света в данных средах. Скорость распространения света одинакова для всех волн только в вакууме. В средах же скорости света, а следовательно, и: показатели преломления различны для разных длин волн. Показатель преломления возрастает с уменьшением длины волны.В табл. 8 приведены показатели преломления алмаза для различных длин волн и спектра.
Более точно показатели преломления оптически изотропных кристаллов определяют следующими методами: с помощью призмы, с помощью тотального рефрактометра, погружением кристалла в жидкости с известными показателями преломления (иммерсионный метод).Для этих целей особенно удобен иммерсионный метод. Принцип метода заключается в следующем. Если кристалл поместить в прозрачную жидкость, имеющую такой же показатель преломления, как и кристалл, последний становится невидимым.
Если же показатели преломления жидкости и погруженного в нее кристалла неодинаковы, контуры кристалла будут видимыми, причем тем резче, чем больше различие между показателями преломления кристалла и жидкости. Если показатель преломления кристалла больше показателя преломления жидкости, кристалл кажется рельефным (выпуклым), а если показатель преломления кристалла меньше показателя преломления жидкости, рельеф исчезает и поверхность кристалла кажется вогнутой. Жидкости, применяемые для определения показателей преломления кристаллов, должны быть бесцветными (или почти бесцветными), химически устойчивыми и не должны растворять исследуемый кристалл или вступать с ним в реакцию. Наиболее часто применяются жидкости с такими показателями преломления:
Для приготовления смесей указанных жидкостей с целью получения промежуточных показателей преломления пользуются формулой:
где V1 и V2 — соответствующие объемы жидкостей; N1N2 — показатели преломления жидкостей; N — показатель преломления смеси.Для определения высоких показателей преломления обычно используют сплавы: для N = 1,68—2,10 — сплавы пиперина с йодистым мышьяком и йодистой сурьмой, а для А = 2,05—2,72 — сплавы серы и селена.
Дисперсия света. Зависимость показателя преломления от длины волны определяет дисперсию света. Дисперсионный эффект г определяется как разность показателей преломления для фиолетового и красного лучей:
с = 2,465 — 2,402 — 0,063.
Луч белого света, упавший на площадку бриллианта, преломится и достигнет одной из граней низа (рис. 44). При этом произойдет его разложение на составляющие цвета спектра. Ультрафиолетовые части спектра, обладающие большим показателем преломления, преломятся сильнее, чем лучи инфракрасной части. В дальнейшем путь этих лучей в бриллианте будет различен.
Разница в направлениях данных лучей и характеризует величину дисперсионного эффекта для данного минерала.Если дисперсионный эффект незначителен, то и отклонение лучей будет незначительное. Если дисперсионный эффект имеет значительную величину (как у алмаза), то мы будем отчетливо видеть в точке Дкр — красные, а в точке Дф — фиолетовые блики.
Следовательно, дисперсионный эффект характеризует цветовую «игру» минерала. Алмаз обладает высоким дисперсионным эффектом (а следовательно, и «игрой»). В табл. 9 приведены величины дисперсионного эффекта для различных веществ.
