Оптические свойства

Явление раздвоения светового луча в кристалле с возникновением двух лучей, имеющих разные скорости распространения, носит название двойного лучепреломления или двупреломления. Разность показателей преломления этих двух лучей характеризует силу двупреломления. При исследовании на рефрактометре однопреломляющих кристаллов, таких как, например, шпинель, видна единственная теневая граница; двупреломляющие минералы, подобно турмалину, вызывают раздвоение светового луча, демонстрируя две теневых границы. Это свойство присуще в разной степени всем кристаллам, за исключением принадлежащих к кубической сингонии, также аморфным минералам.

У некоторых минералов значения показателей преломления световых лучей разного цвета могут различаться, иногда существенно. При этом ограненный кристалл действует как сложная призма, проходя сквозь которую белый свет разлагается в радужный спектр. Это явление носит название дисперсии показателей преломления. Именно дисперсией объясняется наличие у драгоценных камней чудесного эффекта «игры» или «огня» в виде вспышек разноцветных бликов или цветных искр.

Когда луч света падает на поверхность отполированного камня, какое то его количество отражается, но большая часть проходит внутрь. Поскольку драгоценный камень имеет оптическую плотность, отличную от воздуха, скорость света изменяется, а следовательно меняется и направление светового луча. Это явление получило название светопреломления. Величина, характеризующая преломляющую силу прозрачного кристалла называется его показателем преломления. Он используется огранщиками для расчета углов граней для получения максимального блеска и игры драгоценного камня и вместе с показателем двупреломления  может оказать существенную…

Драгоценные камни, обнаруживающие различную окраску при рассматривании их в белом свете в различных кристаллографических направлениях, известны как плеохроирующие (pleochroic). Явление плеохроизма связано с различной селективной абсорбцией света в кристалле в зависимости от направления световых колебаний. Плеохроизм обусловлен химическим составом минерала, его кристаллической структурой и наличием примесей. Аморфные камни и кристаллы с кубической структурой имеют только один цвет; минералы тетрагональной и гексагональной (тригональной) систем демонстрируют два цвета и называются дихроичными (dichroic); драгоценные камни ромбической, моноклинной или…

Обычно драгоценные камни окрашены неоднородно. Кристаллы, состоящие из разноокрашенных зон или участков, называются полихромными. Иногда это могут быть четкие цветные зоны в виде поперечных полос, секторов либо концентрических слоев, связанных с изменениями условий роста кристаллов. Но чаще пятна разной интенсивности окраски и разного цвета не имеют определенной формы и произвольно, пятнами распределены по всему объему кристалла. Иногда могут присутствовать несколько цветов одновременно. Многочисленные разновидности турмалина вероятно показывают наилучшие примеры полихромии, демонстрируя порой целых 15 различных…