Преломление и двупреломление света

Преломление - показатель, который определяется отношением скоростей света в воздухе и в кристалле. Дело в том, что отклонение светового луча в кристалле вызывается именно уменьшением скрости распространения света в оптически более плотной среде. Чем сильнее в камне происходит разложение белого цвета, тем выше у него показатель преломления. Самый высокий показатель преломления у алмаза - 2, 4. Для сравнения - у сапфира эта цифра составляет - 1, 76. У искусственного фианита - 2, 2. Падающий на минерал световой поток частью отбрасывается назад, причем частота колебаний не претерпевает изменений. Этот отраженный свет и создает впечатление блеска минерала. Интенсивность блеска, т. е. количество отраженного света тем больше, чем резче разница между скоростями света при переходе его в кристаллическую среду, т. е. чем больше показатель преломления минерала. Блеск почти не зависит от окраски минералов.

Двойно́ е лучепреломле́ ние — эффект расщепления в анизотропных средах луча света на две составляющие. Впервые обнаружен датским учёным Расмусом Бартолином на кристалле исландского шпата. Если луч света падает перпендикулярно к поверхности кристалла, то на этой поверхности он расщепляется на два луча. Первый луч продолжает распространяться прямо, и называется обыкновенным (o — ordinary), второй же отклоняется в сторону, и называется необыкновенным (e — extraordinary).

Поэтому у всех обычных ювелирных камней, за исключением гранатов, шпинели и алмаза, кристаллизующихся в кубической сингонии, наблюдается различие в показателях преломления указанных лучей. Каждому минералу свойственна своя степень различия, благодаря чему двупреломление может служить важным критерием при определении камней.

В количественном выражении двупреломление представляет собой разность между максимальным и минимальным показателями преломления камня.

10. Твердость и способы её определения

Под твердостью подразумевают степень сопротивления, которое способен оказать данный минерал какому-либо внешнему механическому воздействию, в частности царапанию.

Различают абсолютную и относительную твердость. Единица измерения абсолютной твердости - [кг/мм²].

В обычной минералогической практике применяется наиболее простой способ определения твердости царапанием одного минерала другим, т. е. устанавливается относительная твердость минералов. Для оценки этой твердости принимается шкала Мооса, представленная десятью минералами, из которых каждый последующий своим острым концом царапает все предыдущие.

За эталоны этой шкалы приняты следующие минералы в порядке твердости от 1 до 10:

Определение твердости исследуемого минерала производится путем установления, какой из эталонных минералов он царапает последним. Например, если исследуемый минерал царапает апатит, а сам царапается ортоклазом, то это значит, что его твердость заключается между 5 и 6.

Этот простой, хотя и грубый метод определения твердости минера- лов вполне удовлетворяет нас при диагностике минералов.

В пределах значений по шкале Мооса у большинства минералов на раз- личных гранях и сколах твердость является более или менее постоянной, хотя известны примеры, когда она меняется в зависимости от направления царапания. Например, у минерала кианита Al [SiO ]O в направлении удлинения твердость равна 4, 5, а в перпендикулярном направлении на той же плоскости — 6–7. Поэтому не случайно этот минерал называется также дистеном (от греч. ди — двояко, стенос — сопротивляющийся).

Более точные определения твердости минералов с научно-исследовательской целью производят на специальных приборах — склерометрах — с помощью алмазного или металлического острия.

Заменители для измерения твердости

1) Ноготь – 2, 5

2) Оконное стекло – 5

3) Перочинный ножик – 4, 5

4) Напильник – 7