Оптические свойства ювелирных камней

Удивительная игра: оптические эффекты ювелирных камней

Некоторые ювелирные минералы способны менять цвет, светиться изнутри и создавать перелив кошачьего глаза. Знакомимся с этими уникальными свойствами.

На три вещи можно смотреть бесконечно: на огонь, воду и игру света на поверхности драгоценного камня. Рассказываем, почему некоторые минералы меняют окраску, переливаются всеми цветами радуги и мерцают, подобно звездам.

Поделиться:

Астеризм

Второе название этого красивейшего оптического эффекта – звездчатость, а наблюдается он чаще всего у сапфиров и рубинов, ограненных в гладкую форму кабошон. При попадании прямого света внутри камня загорается «звезда» в виде узких перекрещенных лучей. Количество лучей может быть разным: встречаются трех-, шести- и даже двенадцатиконечные.

Оптические эффекты драгоценных камней

В древности люди считали, что в таких камнях живут ангелы света, которые засыпают ночью, совсем как люди – ведь в темноте эффект пропадал. Помимо рубинов и сапфиров, астеризм может наблюдаться у гранатов, изумрудов, шпинели и розового кварца – причем не только натуральных, но и синтетических. В искусственных минералах лучи бывают даже более выраженными и четкими.

Кошачий глаз

Этот эффект – частное проявление астеризма: вместо перекрещенных лучей здесь вертикальная полоса, напоминающая зрачок кошки. Если вертеть камень в руках, полоса будет смещаться. Встречается эффект «кошачий глаз» у хризоберилла, турмалина, кварца, лунного камня и собственно кошачьего глаза, причем чтобы он проявился в полной мере, камень также должен быть огранен округлым кабошоном.

Популярность такие минералы приобрели в XIX веке после того, как принц Артур Коннаутский подарил своей возлюбленной, принцессе Луизе Маргарите Прусской, кольцо с удивительной красоты хризобериллом. Считается, что световая полоска усиливает магические свойства камней: их носили люди искусства для вдохновения. Например, перстень с кошачьим глазом был у писателя Ивана Бунина.

Дисперсия

В физике дисперсия обозначает разложение белого цвета на все цвета спектра – как, к примеру, у радуги, когда преломленные в каплях воды солнечные лучи образуют семицветную палитру. Именно из-за преломления света камни играют разноцветными бликами – причем заметен этот эффект больше всего у прозрачных кристаллов, в особенности бриллиантов и цирконов.

Чтобы явить игру света во всей ее красе, камни гранят по особо сложной технологии: чем больше фасетов, тем сильнее радужные переливы.

Александритовый эффект

Эту особенность некоторых камней еще называют цветовым реверсом, и проявляется он у таких камней-хамелеонов, как александрит, султанит, турмалин, шпинель. Представь себе, что утром ты надела кольцо с изумрудно-зеленым камнем, а вечером, при искусственном свете, минерал внезапно поменял окраску на загадочную фиолетовую или ярко-красную. Именно из-за этого эффекта александриты в древности путали одновременно и с изумрудами, и с рубинами.

Как определить подделку? Безопасная покупка в ювелирном. Интервью с геммологом

Заполучить такой камень «два в одном» (а может быть, не два, а три и больше) – мечта всех ценителей украшений. Одна из разновидностей реверса – плеохроизм: в этом случае смена оттенка происходит при простом вращении камня. Впрочем, как утверждают геммологи, изменение окраски минералов может быть связано не только со светом, но с настроением его владельца и даже фазами луны.

Флюоресценция

Некоторые драгоценные камни под ультрафиолетом начинают ярко светиться – иногда совершенно другим цветом. Например, алмазы становятся голубыми, изумруды – красными, а рубины значительно усиливают свой оттенок. Происходит это из-за присутствия примесей марганца или урана, атомы которых активизируются при УФ-облучении.

Как только источник излучения убирают, свечение тут же прекращается. Особенно ценятся камни, способные флюоресцировать даже при обычном солнечном свете.

Иризация

Второе название этого эффекта – опалесценция, поскольку особенно ярко он проявляется именно у опалов. Кажется, что в глубине этого камня заключен радужный калейдоскоп, причем цвета постоянно меняются – стоит только немного повернуть волшебный минерал. Это похоже на хаотичные вспышки цветных огоньков и связано, в первую очередь, с тем, что опал не имеет кристаллической решетки и на 30% состоит из воды.

Чтобы эффект был максимальным, опалы гранят кабошонами или просто полируют. Иризация также свойственна аквамарину и лунному камню – попав под яркое освещение, они светятся радужными переливами. Кстати, такое явление можно наблюдать и в природе, например, на крыльях бабочек, у раковин моллюсков, рыб, жуков. И, конечно, все мы видели его на мыльных пузырях.

Источник

Оптические свойства драгоценных и полудрагоценных природных камней

В данной статье хочу подробней поговорить об оптических свойствах драгоценных и полудрагоценных камней. Без света мы не смогли бы оценить яркую зелень изумрудов, на­сыщенный красный цвет рубинов, благородную синюю окраску сапфиров , солнечный желтый гелиодор или нежный, розовато-­оранжевый, как восходящее солнце,
сапфир — падпарадша . Именно энергия света вызывает к жизни цвета драгоценных камней.

Цвет представляет собой наиболее очевидное оптическое свой­ство, но то, как именно свет взаимодействует с поверхностью кам­ня, зависит от других его оптических свойств, и все это вместе де­лает каждый драгоценный камень уникальным. То, как драгоценный камень отражает и пропускает свет, не только помогает геммологу идентифицировать его, но и определяет его качество и красоту.

Даже если камень кажется металлическим, стеклянным или туск­лым, свет, отраженный от его поверхности, придает ему блеск. Ха­рактер блеска и его яркость зависят от качества поверхности, от степени ее полировки и показателя преломления. Чем больше света отражается как с поверхности камня, так и изнутри, причем не только с верхней, но и с нижней его части, тем ярче камень сверкает.

От количества света, способного пройти через камень, зависит, будет ли он прозрачным, полупрозрачным (про­свечивающим: света достаточно, чтобы через камень можно было увидеть какое-либо изображение, но недостаточно, чтобы прочитать написанное от руки) или непрозрачным.

Дисперсия света .

Спектральные цвета солнечного (белого) света — это те же самые цвета, что образуют радугу. Каждый цвет соответствует волне опре­деленной длины и с определенным запасом энергии, и радуга воз­никает тогда, когда свет падает на дождевые капли и каждая волна преломляется в разной степени (способность света преломляться характеризуется показателем преломления). Это явление называет­ся дисперсией света. Такие драгоценные камни, как алмазы, обла­дающие высокой дисперсией, сверкают разными цветами радуги, когда камень или источник света меняет свое положение.

Цвета радуги — это цвета видимого спектра солнечного (бело­го) света. Другие компоненты видимого спектра — рентгеновские, ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, — взаимодействуя с по­верхностью кристалла, изменяют его цвет или вызывают такие оптические эффекты, как флюоресценция или фосфоресценция.

Показатель преломления, двойное лучепреломление и рефрактометр .

Свет, падая на поверхность драгоценного камня и сталкиваясь с более плотной средой, отклоняется от своего первоначального пути в воздухе. Некристаллические материалы и материалы, име­ющие кубическую кристаллическую решетку, отражают свет оди­наково во всех направлениях и называются однопреломляющими.

Драгоценные камни, относящиеся к другим сингониям, называют­ся двоякопреломляющими. Попадая на такой камень, луч света разделяется на два луча, каждый из которых отражается в разной степени. Если эта разница велика, как, например, у кальцита, двой­ное лучепреломление (двупреломление) можно наблюдать через камень как двойное изображение.

У сфалерита удвоенное изобра­жение нижней части ограненного камня (граней павильона) можно увидеть, если смотреть на нее через верхнюю часть кристалла (гра­ни короны).

Связь между углом падения луча и углом отражения выражает­ся математической формулой, по которой может быть рассчитан показатель преломления драгоценного камня.

Показатели пре­ломления большинства драгоцен­ных камней можно точно измерить с помощью рефрактометра или угломера Брюстера; они использу­ются при идентификации камней. Однопреломляющие камни имеют один показатель преломления, а двоякопреломляющие — несколь­ко показателей. Разница между мак­симальным и минимальным значе­ниями характеризует степень двой­ного лучепреломления.

Эффекты отражения.

Интерференция — радужность и игра цвета.

Эффект радуги (многоцветность), который наблюдается в трещи­нах по плоскостям спайности, и радужность лабрадора и гематита являются следствием интерференции света, отражающегося от тонких слоев (пленок) внутри камня. У лунного камня этот эффект известен как опалесценция (или шиллеризация), а радужные цвета на поверхности жемчуга называются жемчужным блеском.

Когда свет отражается, происходит интерференция волн разной длины. При интерференции волн одинаковой длины цвет, соответствую­щий этой длине волны, усиливается, в других случаях волны «от­меняют» одна другую, и цвет становится невидимым.

В опале интерференция световых волн происходит тогда, когда свет проходит между регулярно расположенными сферами, кото­рые образуют его структуру. Величина сфер и расстояние между ними, а также расстояние, с которого рассматривают опал, влияют на степень дисперсии и, как следствие, — на игру цвета.

Когда ка­мень поворачивают, маленькие сферы дают только синие и фио­летовые цвета, а большие, регулярно расположенные сферы демонстрируют весь спектр радуги.

Эффект «кошачьего глаза», астеризм кристаллов и «шелк» .

К другим эффектам внутреннего преломления света относятся перелив цветов, астеризм кристаллов и «шелк», причиной которых являются включения, находящиеся в естественных драгоценных камнях.

Перелив цветов — это так называемый эффект «кошачьего глаза», присущий некоторым драгоценным камням с огранкой «ка­бошон» (огранка в виде выпуклой полусферы), который лучше все­го виден при ярком свете. Свет отражается от параллельно располо­женных вытянутых или иглообразных кристаллов включений таких минералов, как рутил или турмалин, волокон или полостей удлинен­ной формы.

Примерами драгоценных камней, демонстрирующих этот эффект, являются кварц, берилл, рубин, сапфир и турмалин.

Астеризм присущ драгоценным камням, имеющим два или бо­лее параллельных включения, образующих звезды.

У звезд может быть четыре, шесть, двенадцать или даже двадцать четыре луча. У звездчатых сапфиров и рубинов, как правило, по шесть лучей, расположенных параллельно кристаллографической оси. К другим камням, способным демонстрировать звезды при огранке «кабо­шон», относятся кварц, гранат, шпинель.

Если включения или полости присутствуют в количестве, недоста­точном для образования звезды, они могут быть видны как микро­скопические игольчатые включения, когда свет отражается от мел­ких скоплений параллельных включений, и воспринимаются глазом как шелк. Подобное явление можно часто наблюдать в сапфирах.

Источник

Оптические эффекты драгоценных камней

Каждый драгоценный камень уникален и имеет личные свойства, которые отличают его от других. Но есть некоторые общие признаки, по которым их можно условно разделить на некоторые категории. В данном случае мы рассмотрим оптические эффекты драгоценных камней. Некоторые драгоценные камни обладают особыми оптическими эффектами, которые являются неотъемлемой частью структуры драгоценного камня. Хорошая обработка, помимо увеличенной стоимости, также может способствовать увеличению этих уникальных оптических эффектов или, при необходимости, их сокрытию.Оптический эффект «Кошачий глаз», «Астеризм» и другие — очень интересные оптические свойства.

Все драгоценные камни рано или поздно находят себе место в коллекциях или ювелирных украшениях, которые наша Ювелирная Мастерская изготавливает для своих клиентов.

Без этих свойств наши предки никогда бы не заинтересовались драгоценными камнями, волшебными и увлекательными, и наш текущий выбор украшений был бы намного более ограниченным.

Адуляризация

Адуляризация — не самое простое слово для запоминания, но его очень легко заметить. Это синевато-белый свет, который мерцает и скользит по поверхности этого очаровательного романтического Лунного Камня.

Такое свечение связано с интерференционными явлениями, что просто означает рассеяние света на тонких слоях кристалла альбита, более или менее изоориентированное в основной структуре бесцветного монокристалла драгоценного камня.

Этот эффект назван в честь Лунного камня, найденного в швейцарских Альпах (гора Адула) под названием «Адулярия» и упоминается как «Опалесценция», когда он найден в Опалсе.

Астеризм

Представьте, что вы первый человек, который заглянул в драгоценный камень и увидел светящуюся звезду. Неудивительно, что звездные драгоценности когда-то рассматривались с таким суеверием. Астеризм, также известный как звездный эффект или астерия, представляет собой уникально красивый, таинственный оптический эффект, особенно желанный в рубинах и сапфирах.

Астеризм вызван отражениями света в двух или нескольких разных направлениях. Это явление связано с длинными игольчатыми включениями, расположенными симметрично.

Чтобы получить звездный эффект (с четырьмя, шестью и, реже, двенадцатью лучами), драгоценный камень должен быть обработан разными способами (выпуклый, полированный, без граней). Астеризм наиболее заметен в одном прямом луче света.

Хорошо вырезанный звездный драгоценный камень имеет отличную звезду, чьи лучи прямые и равноудаленные Звезды обычно располагаются в центре драгоценного камня, хотя иногда они преднамеренно отцентрированы по эстетическим соображениям.

Авантюризация

Еще одно известное слово, которое в применении к драгоценным камням возникло на венецианском стеклянном заводе 18-го века, когда медные опилки случайно попадали в партию расплавленного стекла.

Согласно легенде, рабочие воскликнули: «Вентура», что означает «случайно», заметив их бокал с блестками. В драгоценных камнях это явление вызвано сверкающими металлическими включениями, которые вызывают определенный блеск. В кварцевом песке тысячи крошечных металлических хлопьев создают мерцающую редкость, которую и назвали «Авантюризация».

Кошачий глаз

Это оптическое явление, подобное типичному кошачьему глазу, заставляющее драгоценный камень отражать свет в радужной манере. Также известный как эффект кошачьего глаза, он выглядит как одна яркая, подвижная, отражающая линия света (похожая на кошачий глаз), создаваемая отражением света от длинных иглообразных включений, происходящих в параллельном расположении.

Подобно звездным камням, эффект кошачьего глаза зависит от того, насколько выпуклой является его форма и наиболее заметен в прямом луче света.Еще один драгоценный камень, демонстрирующий это явление, — это хризоберилл , он настолько похож, что если вы скажете «Кошачий глаз» профессиональному ювелиру, он или она, вероятно, предположит, что вы имеете в виду Хризоберилл.

Александрит

Физик Манфред Эйкхорст, известный своим вкладом в развитие геммологического оборудования и анализа драгоценных камней, утверждает: «Красота драгоценных камней для человеческого глаза определяется цветом драгоценного камня». Очевидно, эта красота значительно усиливается, если камень может изменить свой цвет. Драгоценные камни, которые показывают это явление, включают в себя чудесный александрит , который может казаться синим зеленым, зеленым, хаки или желтовато-зеленым, а также их сочетанием в естественном свете и буровато-красным, оранжево-красным, красным или красновато-фиолетовым , и их комбинации, в лампе накаливания (при свечах или электрическом освещении).

Это также упоминается как «эффект Александрита». Цветные драгоценные камни отображают разные цвета при воздействии различных источников света. Как показано в радуге, белый свет состоит из одного цвета спектра: синий, зеленый, оранжевый, красный, фиолетовый и желтый.Когда белый свет проходит через драгоценный камень, некоторые из этих спектральных цветов поглощаются.

Спектральные цвета белого света, наименее поглощаемого, объединяются для получения цвета драгоценного камня. Это изменения цветов компонентов источника света, которые заставляют драгоценные камни выглядеть разными при различном освещении. Хотя они выглядят похожими на наши глаза, солнечный свет усиливает длину волны, а электрический свет богаче красными волнами. В драгоценных камнях изменения цвета поглощением различных цветов спектра из разных источников света приводит к иному восприятию цвета.

Драгоценный камень с изменением цвета оценивается по силе его изменения и насколько он отличается своим цветом как в солнечном свете, так и в свете лампы накаливания.

Иризация

Иризация, от греческого «радужки», что означает «радуга», — это оптический эффект, вызванный разрушением структуры драгоценного камня в цвета радуги. Очень распространенное явление Iridescence , с цветами, которые меняются в зависимости от угла наблюдения, видны в мыльных пузырях и крыльях бабочек.

Тот же эффект часто бывает с доминирующим электрическим синим, иногда называют «лабрадоресценция», когда он присутствует в лабрадорите. Деликатная радужка, наблюдаемая в жемчуге, называется «ориентиром» или «обертоном». Другие примеры радужных драгоценных камней включают аммолит, агат и перламутр.

Источник