Физические и оптические испытания кристаллов
Linas JuozėnasПоделиться
Подлинность кристаллов: физические и оптические тесты
Визуальный осмотр выявляет подсказки; геммологические тесты проверяют, ведёт ли объект себя так, как должна вести себя предполагаемая материал. Показатель преломления, оптический характер, плеохроизм, относительная плотность, спектр поглощения, ультрафиолетовая реакция, твёрдость, спайность, магнетизм и электропроводность проверяют разные виды взаимодействия со светом, массой, силой, теплом или полем. Ни один результат не является универсальным вердиктом. Цель — определить основной материал, выявить противоречия и понять, какие вопросы о происхождении, обработке, месторождении или конструкции всё ещё требуют микроскопии или лабораторного анализа.
Краткие принципы
Геммологическое свойство полезно только тогда, когда записаны прибор, состояние образца, ориентация и неопределённость. Таблицы дают диапазоны для сравнения, а не магические числа. Природная вариативность, твёрдый раствор, обработка, включения, пористость, температура и методика измерения могут изменить результат.
Что могут — и чего не могут — определить физические и оптические тесты
Прямые доказательства материала
Согласованные значения RI, SG, оптическая реакция, спектр и микроскопическая структура могут с высокой надёжностью определить минеральный вид, стекло, органический материал, агрегат или изготовленную имитацию.
Доказательства конструкции
Неожиданные границы, смешанные оптические реакции, неоднородная плотность, основа, покрытия или отдельная флуоресценция могут выявить дублеты, триплеты, заполненные трещины, реконструированный материал и комбинированные объекты.
Доказательства обработки
Некоторые виды обработки изменяют реакцию на УФ-излучение, спектр, поверхностный показатель преломления, внешний вид включений, проводимость или распределение флуоресценции. Другие оставляют основные свойства почти неизменными.
Доказательства происхождения
Обычные свойства редко позволяют отличить природный материал от синтетического, поскольку оба относятся к одному виду. Могут потребоваться признаки роста, химический анализ примесных элементов, спектроскопия и лабораторные сравнительные данные.
Доказательства происхождения
Основные свойства обычно определяют основной материал, а не шахту или страну. Географическое происхождение — это сравнительный лабораторный вывод, основанный на включениях, химическом составе, спектрах и подтверждённой истории происхождения.
Обоснованный следующий шаг
Набор свойств должен показать, какие вопросы решены и какой тест даст новую информацию. Повторение слабого теста не заменяет выбор более точного метода.
Последовательная последовательность геммологических тестов
Наиболее эффективный процесс начинается с наименее инвазивных наблюдений и использует каждый результат для выбора следующего теста. Не каждый объект можно или нужно подвергать каждому измерению.
- 1. Определите утверждение.Разделите идентичность материала, природное или синтетическое происхождение, обработку, месторождение и конструкцию.
- 2. Осмотрите перед измерением.Задокументируйте состояние, полировку, закрепку, покрытия, соединения, включения, пористость и поверхности, подходящие для контакта.
- 3. Выберите подходящее свойство для идентификации.Показатель преломления очень полезен для свободных огранённых камней; для других объектов можно начать с поляризации, спектра или микроскопии.
- 4. Определите оптическое поведение.При необходимости используйте двупреломление, реакцию в полярископе, оптическую фигуру, плеохроизм и раздвоение изображения.
- 5. Измерьте плотность, если это безопасно.Гидростатическая относительная плотность может различать похожие на вид материалы, но уязвимые объекты не следует подвергать воздействию воды.
- 6. Добавьте данные селективного освещения.Зафиксируйте спектр поглощения, флуоресценцию в длинноволновом и коротковолновом диапазонах, фосфоресценцию и движущиеся оптические эффекты.
- 7. Оцените физические свойства без повреждения.Используйте имеющиеся данные о спайности, изломах, блеске, контексте пластичности, магнетизме, проводимости и тепловом поведении, а не разрушающие тесты.
- 8. Остановитесь или углубите исследование.Когда идентичность ясна, укажите оставшиеся ограничения. Для тонкой обработки, определения происхождения, анализа следовых количеств химических веществ или различения природного и синтетического материала обратитесь в квалифицированную лабораторию.
Подготовьте образец и рабочее место
Качество измерений начинается ещё до показаний прибора. Грязь, масло, сколотая контактная поверхность, захваченный воздух, нестабильное освещение, некалиброванные весы или скрытый композит могут превратить убедительно выглядящие цифры в вводящие в заблуждение.
Чистый, документированный образец
Сначала сфотографируйте объект в исходном состоянии. Удалите только безопасные поверхностные загрязнения, затем полностью высушите его. Запишите ремонт, заполнители, покрытия, матрицу, основу, нить, клей и металл.
Нейтральное освещение
Для оценки цвета и работы с приборами используйте контролируемый белый свет. Смешанное комнатное освещение, цветные стены и автоматическая обработка камерой искажают сравнение.
Калиброванные приборы
Проверьте рефрактометр по известному стандарту, подтвердите нулевую отметку шкалы и повторяемость, осмотрите поляризаторы и проверьте весы эталонной гирей.
Подходящая контактная поверхность
Рефрактометру требуется плоский полированный участок, который безопасно соприкасается с призмой. Изогнутые кабошоны, необработанные кристаллы, покрытия и закреплённые камни могут давать только точечное показание или не давать показаний вовсе.
Контролируемое обращение
Используйте чистую ткань, подходящий для объекта пинцет, мягкий лоток и ёмкость для воды без сливного отверстия. Отпечатки пальцев и падение камней - предотвратимые источники ошибок и повреждений.
Письменный лист данных
Перед интерпретацией запишите исходные значения. Укажите ориентацию, повторные показания, предел прибора, неопределённость и любую причину, по которой измерение может быть ненадёжным.
Показатель преломления: основа стандартной идентификации драгоценных камней
Показатель преломления, сокращённо RI, описывает, насколько сильно свет замедляется в веществе и меняет направление. Геммологический рефрактометр не отслеживает видимый преломлённый луч, проходящий через камень; он считывает границу критического угла, создаваемую полным внутренним отражением на призме прибора.
Камень, жидкость и призма
Очень небольшое количество контактной жидкости с высоким RI оптически соединяет плоскую полированную поверхность с призмой рефрактометра. Граница тени считывается по шкале прибора при монохроматическом освещении.
Считывание одного или двух показателей
Однопреломляющие материалы обычно дают одну границу тени. Двупреломляющие кристаллы при благоприятной ориентации дают два показателя. Вращение показывает, изменяется один показатель или оба.
| Наблюдаемое поведение рефрактометра | Возможная интерпретация | Проверки перед выводом |
|---|---|---|
| Одна яркая неподвижная граница при вращении | Изотропный материал или один из показателей двупреломляющего камня, видимый в ограниченной ориентации. | Наклоняйте и вращайте; подтвердите результат полярископом, оптической фигурой и ожидаемым диапазоном материала. |
| Две границы: одна неподвижна, другая движется | Типичное одноосное поведение, когда достигаются оба показателя: обыкновенный и необыкновенный. | Запишите максимальное и минимальное показания и рассчитайте двойное лучепреломление. |
| Две границы, обе изменяющиеся при смене ориентации | Типичное двухосное поведение на разных полированных гранях. | Ищите главные значения, оптический характер и совместимую кристаллическую систему. |
| Широкая размытая полоса или точка | Агрегат, кабошон, изогнутая поверхность, плохой контакт, износ поверхности или несколько ориентаций зёрен. | Очистите контактную область, используйте точечную технику и увеличьте пределы неопределённости. |
| Граница отсутствует ниже предела шкалы | Возможны камень с высоким RI, недостаточный контакт, неподходящая поверхность, неподходящее освещение или неисправность прибора. | Проверьте известный стандарт, контакт, ориентацию поверхности, полировку, SG и другие тесты для высокого RI. |
| Различающиеся показания на разных поверхностях, превышающие ожидаемое двойное лучепреломление | Композитная конструкция, покрытие, смешанный агрегат, поверхностная плёнка или плохой контакт. | Осмотрите края и соединения с увеличением и повторите измерение на чистых участках. |
На узких экранах прокрутите таблицу по горизонтали.
Диапазон прибора
Большинство стандартных рефрактометров для драгоценных камней не могут показывать значения выше примерно 1,81. Для показаний алмаза, кубического циркония, муассанита и циркона высокого типа требуются другие методы.
Доступ к поверхности
Плоская, полированная поверхность без покрытия обеспечивает лучший контакт. Изгиб грани, сколы, корка, воск, покрытие или шероховатость могут расширить или сместить границу.
Ограничения контактной жидкости
Жидкость может попасть в поры, трещины, клеевые швы, органический материал, покрытия или собранные камни. Используйте минимальное практическое количество и избегайте неподходящих объектов.
Температура и калибровка
Температура прибора, призмы, контактной жидкости и образца влияет на точность. Проверьте эталон и запишите показания, вместо того чтобы полагаться на память.
Диапазоны состава
Драгоценные камни твёрдых растворов, такие как гранат, турмалин, берилл и циркон, могут охватывать значительные диапазоны RI. Значение следует сопоставлять с химическим составом и другими свойствами.
Идентичность, а не происхождение
Природные и выращенные в лаборатории кристаллы одного и того же вида обычно имеют одинаковый диапазон RI. Для определения происхождения необходимы доказательства условий роста и состава.
Двойное лучепреломление, двойное преломление, двойное изображение и дисперсия
Эти термины описывают различные оптические явления. Двойное лучепреломление — числовое свойство анизотропных материалов. Двойное преломление — это разделение света на два луча. Двойное изображение — видимое удвоение краёв задних граней или включений. Дисперсия — разложение белого света на цвета спектра.
Может давать две близко расположенные границы рефрактометра и слабо заметное двоение. Кварц и берилл являются хорошо известными примерами.
Часто помогает идентификации и при подходящей огранке может создать видимое двоение. Корунд и топаз относятся к диапазону от низкого до среднего.
Перидот, циркон и особенно кальцит могут отчётливо удваивать задние грани, включения или печатные линии.
Вдоль оптической оси двупреломляющий камень может вести себя как однопреломляющий. Перед выводом поверните его и наклоните.
Неглубокий камень или неблагоприятная ориентация граней могут скрыть двоение даже при высоком двупреломлении.
Алмаз и кубическая циркония демонстрируют сильный спектральный «огонь», хотя являются однопреломляющими; двупреломление не измеряет дисперсию.
| Оптическое наблюдение | Что это подтверждает | Что может имитировать или скрыть |
|---|---|---|
| Две границы тени рефрактометра | Анизотропное поведение и измеримое двупреломление. | Плохой контакт, несколько зёрен, покрытие или нечёткое точечное показание. |
| Видимое двоение граней павильона | Среднее или сильное двупреломление при благоприятной ориентации. | Отражения, повреждения граней, композитное соединение или наблюдение вдоль оптической оси. |
| Сильные радужные вспышки | Возможно, высокая дисперсия в сочетании с подходящей огранкой. | Покрытие, дифракция, поверхностная плёнка, игра цветов или артефакты камеры. |
| Видимого двоения нет | Может быть однопреломляющим или слабодвупреломляющим. | Небольшой размер, неглубокая огранка, плохая фокусировка, низкое двулучепреломление или вид вдоль оптической оси. |
Полярископ, оптический характер и оптический знак
Полярископ помещает камень между двумя скрещёнными поляризационными фильтрами. При вращении объекта его поведение со светлыми и тёмными участками показывает, является ли он изотропным, анизотропным, агрегатным или напряжённым. Коноскоп может показать интерференционную фигуру вблизи оптической оси.
Реакция между скрещёнными поляризаторами
Поворачивайте камень на 360 градусов, меняя его ориентацию. Наблюдайте, остаётся ли он тёмным, чередуется ли свечение четыре раза, остаётся ли он ярким по всему полю или показывает движущиеся полосы напряжения.
Интерференционные фигуры
Центрированная одноосная фигура часто показывает крест и концентрические цвета; при вращении камня двухосная фигура расходится, образуя изогнутые изогиры. Частичные или нецентрированные фигуры являются обычными.
| Поведение в полярископе | Вероятная категория | Важное замечание |
|---|---|---|
| Тёмный на протяжении всего оборота | Однопреломляющий кристалл кубической системы или аморфный материал. | Камень с двупреломлением, выровненный по оптической оси, также может оставаться тёмным; наклоните его и повторите наблюдение. |
| Четыре раза чередуется между светлым и тёмным | Один двупреломляющий кристалл. | Очень тёмные, богатые включениями или плохо прозрачные камни бывает трудно оценить. |
| Остаётся светлым или пёстрым | Агрегат из множества зёрен или волокон с различной ориентацией. | Сильное напряжение в стекле или кубических кристаллах может создать похожую широкую реакцию. |
| Волнистый, перекрёстно-полосатый или мозаичный свет | Аномальное двупреломление, вызванное напряжением. | Тип узора помогает, но сам по себе не определяет, является ли материал стеклом, гранатом или шпинелью. |
| Чёткая интерференционная фигура | Одноосный или двухосный оптический характер вблизи оптической оси. | Качество фигуры зависит от ориентации, прозрачности, размера и техники наблюдателя. |
Связь с симметрией кристалла
Кристаллы кубической системы изотропны. Тригональные, тетрагональные и гексагональные кристаллы одноосны; орторомбические, моноклинные и триклинные кристаллы двухосны.
Исключение для агрегатов
Порода или волокнистый агрегат имеют множество ориентаций кристаллов и могут оставаться светлыми или демонстрировать пёструю картину, а не одну чёткую оптическую фигуру.
Осторожно с оптической осью
Двупреломляющий камень может выглядеть тёмным при наблюдении вдоль оптической оси. Прежде чем называть его однопреломляющим, проверьте несколько ориентаций.
Признаки напряжения
Стекло часто демонстрирует волнистые напряжения, а некоторые гранаты и шпинели — характерные аномальные узоры. Сравнивайте с RI, спектром и микроскопией.
Оптический знак
Положительный или отрицательный знак описывает относительные главные показатели преломления. Для его определения требуется контролируемое наблюдение фигуры; его не следует предполагать по цвету.
Ограничения оправы
Металл может блокировать проходящий свет или мешать полезной ориентации. Камень может оставаться классифицированным лишь предварительно, пока его безопасно не извлекут из оправы.
Плеохроизм и дихроскоп
Плеохроизм возникает, когда окрашенный анизотропный кристалл поглощает разные длины волн при различных направлениях колебаний. Дихроскоп разделяет два поляризованных компонента, чтобы их можно было сравнить рядом, поворачивая камень.
Возможны две основные плеохроичные окраски. Турмалин, корунд и берилл часто демонстрируют полезную направленную окраску.
Возможны три основные окраски. Танзанит и иолит могут демонстрировать особенно сильный направленный контраст.
Стекло, шпинель, гранат, алмаз и кубический цирконий не могут демонстрировать кристаллографический плеохроизм, хотя зональность и отражения могут имитировать изменение.
Бледные камни могут демонстрировать низкий контраст. Для тёмных камней может потребоваться узкое направление наблюдения или сильный проходящий свет.
Огранщики ориентируют турмалин, танзанит, иолит, кунцит и другие драгоценные камни так, чтобы усилить, смешать или приглушить выбранные плеохроичные цвета.
Плеохроизм сужает круг возможностей, но сам по себе не определяет природное происхождение или обработку.
| Наблюдение | Интерпретация | Возможная путаница |
|---|---|---|
| В дихроскопе видны два явно разных цвета | Один цветной анизотропный кристалл с видимым плеохроизмом. | Просмотр через две зоны разного цвета или через композит с основанием. |
| Одинаковый цвет в обеих ячейках | Изотропный материал, слабый плеохроизм или неблагоприятная ориентация. | Бледный цвет, небольшой камень, смешанное освещение или вид вдоль оптической оси. |
| Одна ячейка тёмная, другая светлее | Сильное селективное поглощение в одном направлении колебаний. | Неравномерное освещение, экстинкция или частично закрытый оправленный камень. |
| Цвет меняется только при перемещении источника света | Возможно, это блик, покрытие, основание или оптическое явление, а не плеохроизм окраски тела. | Металлическая оправа, иризирующая плёнка, лабрадоресценция или баланс белого камеры. |
Относительная плотность и гидростатическое взвешивание
Относительная плотность, сокращённо SG, выражает плотность по отношению к воде. Она особенно полезна, когда похожие на вид объекты имеют одинаковые цвет и блеск, но сильно различаются по составу. Результат надёжен лишь настолько, насколько надёжны образец, весы, подвес и контроль пузырьков.
Убедитесь, что контакт с водой допустим
Не погружайте пористые, растворимые, сыпучие, нанизанные, склеенные, заполненные, с основанием, полые, отремонтированные, антикварные или неустойчивые объекты.
Взвесьте сухой объект в воздухе
Используйте откалиброванные весы с достаточным разрешением. Запишите исходный вес и подождите, пока показание стабилизируется.
Полностью подвесьте объект в воде
Удерживайте его под поверхностью, не касаясь сосуда. Используйте как можно более лёгкую практичную проволоку или корзинку и учитывайте их вклад.
Удалите каждый видимый пузырёк воздуха
Осторожно постучите по подвесу или проведите по нему. Пузырьки, застрявшие в отверстиях после сверления, углублениях, полостях, шероховатой матрице или под корзинкой, создают ошибочно заниженные результаты.
Запишите вес в погружённом состоянии
Стабилизируйте подвес вдали от стенок сосуда и движущейся воды. Повторите показание, изменив положение.
Рассчитайте и сравните диапазон
Используйте формулу, оцените точность измерения и сравнивайте с диапазонами для материалов, а не с одним точным справочным значением.
Пузырьки воздуха
Увеличивает плавучесть и обычно занижает рассчитанную SG. Полости, отверстия после сверления, шероховатые поверхности и пористые агрегаты особенно чувствительны.
Пористость и впитывание
Вода, попавшая в поры, изменяет кажущийся объём и может повредить объект или временно его затемнить. Во время измерения результат может изменяться.
Матрица и композиты
Кристалл на матрице, дублет, материал, заполненный смолой, или камень, закреплённый в металле, дают плотность всего объекта, а не только видимого драгоценного камня.
Разрешение весов
Для небольших драгоценных камней нужны более точные весы, поскольку разница между весом в воздухе и погружённым весом мала. Визуально стабильная последняя цифра всё же может превышать значимую точность.
Температура и жидкость
Плотность воды и поверхностное натяжение меняются в зависимости от температуры и загрязнения. Для обычной работы используйте чистую воду при контролируемых комнатных условиях.
Повторные измерения
Совпадение после изменения положения ценнее, чем одно значение, выглядящее точно. Записывайте разброс и состояние объекта.
Видимый спектр поглощения и ручной спектроскоп
Спектроскоп разлагает прошедший через драгоценный камень или отражённый от него свет на составляющие длины волн. Тёмные линии, узкие полосы, широкие области поглощения и края поглощения показывают, какие части видимого света материал удаляет до того, как оставшиеся длины волн достигают глаза.
Признаки, связанные с хромом, подтверждают рубин, изумруд, александрит, хромовый турмалин и другие материалы, если свойства основного материала совпадают.
Кобальт может окрашивать стекло, синтетическую шпинель, природную шпинель и другие материалы. Спектр легче позволяет определить окрашивающий элемент, чем природное происхождение.
Железо создаёт различные спектры в перидоте, аквамарине, сапфире, турмалине, гранате и многих других драгоценных камнях.
Поглощение, связанное с марганцем, в зависимости от основы может подтверждать родохрозит, спессартин, морганит, кунцит или стекло.
Характерные спектры, богатые линиями, могут встречаться в цирконе, апатите, флюорите, синтетических материалах и некоторых стёклах.
Бледный цвет, короткий путь света, слабое поглощение, непрозрачность или перекрывающиеся широкие полосы могут сделать ручной спектр неопределённым.
| Технический фактор | Почему это важно | Улучшение |
|---|---|---|
| Путь света | Поглощение усиливается, когда свет проходит через большее количество материала. | Смотрите через самое длинное прозрачное направление, но не делайте поле слишком тёмным. |
| Ориентация | Плеохроичные самоцветы в разных направлениях могут показывать разные спектры. | Поворачивайте камень и записывайте, какое направление создаёт каждый признак. |
| Источник света | Источник с неровным спектром может имитировать отсутствующие длины волн. | Используйте подходящий непрерывный источник и сравните его без камня. |
| Щель и фокусировка | Широкая щель размывает линии; узкая щель может чрезмерно снизить яркость. | Настройте оптимальный баланс между разрешением и интенсивностью. |
| Флуоресценция | Сильная эмиссия может добавить яркие линии или скрыть поглощение. | Измените направление света или используйте фильтры и сравните с поведением в УФ. |
| Непрозрачный материал | Пропускание может быть невозможно. | Где уместно, используйте спектры отражённого света или расширенную спектроскопию. |
Ультрафиолетовая флуоресценция и фосфоресценция
Геммологическое УФ-исследование сравнивает видимую эмиссию при стандартизированном длинноволновом и коротковолновом возбуждении. Наблюдение включает цвет, интенсивность, распределение, время реакции и любое послесвечение — а не только то, «светится» ли камень.
Сравните длины волн
Длинноволновые и коротковолновые лампы возбуждают различные электронные процессы. Наполнитель, покрытие, сектор синтетического роста или связанный с нагревом дефект могут сильнее контрастировать на одной длине волны.
Распределение и послесвечение
Флуоресценция, сосредоточенная в трещинах, выходящих на поверхность, может указывать на наполнитель. Фосфоресценция регистрируется сразу после выключения лампы, включая её продолжительность и цвет.
Химия активаторов и гасителей
Микроэлементы и дефекты могут создавать или подавлять люминесценцию. Два камня одного вида могут реагировать по-разному из-за различий в их химическом составе.
Контраст обработки
Нагрев, облучение, заполнение, отбеливание, пропитка полимером и покрытие могут изменить реакцию или создать флуоресценцию на отдельных участках.
Перекрытие природных и синтетических образцов
Оба могут флуоресцировать сильно, слабо или вовсе не флуоресцировать. Рисунок секторов роста и расширенные спектры позволяют различать их лучше, чем одно лишь свечение.
Условия наблюдения
Используйте тёмный смотровой бокс, чистый образец, фиксированное расстояние, контролируемую адаптацию глаз и стандартную описательную шкалу.
Безопасность при работе с прибором
Коротковолновое УФ-излучение может повредить глаза и кожу. Используйте закрытую лампу, средства защиты и никогда не смотрите прямо на открытый источник.
Помехи от закрепления
Клей, фольга, эмаль, покрытие, оксиды металлов и остатки чистящих средств могут флуоресцировать сильнее, чем драгоценный камень.
Твёрдость, вязкость, спайность, излом и стабильность
Долговечность не выражается одним числом. Твёрдость характеризует сопротивление царапанию, вязкость — сопротивление излому, а стабильность — сопротивление изменениям окружающей среды. Спайность и излом описывают, как материал раскалывается, а прочность на разрыв / сопротивление деформации — как он реагирует на сгибание, резку или сдавливание.
| Свойство | Что характеризует | Ценность для идентификации | Меры предосторожности при испытании |
|---|---|---|---|
| Твёрдость по Моосу | Относительное сопротивление царапанию другим материалом. | Разделяет очень разные материалы и позволяет прогнозировать износ поверхности. | Шкала нелинейна; испытание повреждает поверхность и не позволяет отличить природные аналоги от синтетических. |
| Вязкость / сопротивление раскалыванию | Сопротивление сколам, растрескиванию и излому при ударе. | Помогает объяснить, почему жадеит может быть прочнее более твёрдых, но более хрупких драгоценных камней. | Не проводите испытания ударами, сгибанием или падением объекта. |
| Спайность | Предпочтительные плоскости атомарной слабости, по которым кристалл может раскалываться. | Существующие поверхности спайности могут подтвердить топаз, флюорит, кальцит, полевой шпат, алмаз и другие разновидности. | Создание поверхности спайности является разрушительным; используйте естественные изломы и микроскопию. |
| Излом | Излом, не контролируемый спайностью, например раковистый, неровный, занозистый или зубчатый. | Раковистый излом стекла и кварца, волокнистый раскол и изломы зернистых агрегатов дают контекст. | Полировка, выветривание, смола и прежние повреждения могут скрывать исходную поверхность. |
| Сопротивление деформации | Хрупкое, ковкое, режущееся, гибкое, эластичное или волокнистое механическое поведение. | Полезно для металлов, слюды, гипса, жадеита, органических материалов и волокнистых агрегатов. | Прямое сгибание или резка не подходят для завершённых объектов. |
| Стабильность | Устойчивость к нагреву, свету, химическим веществам, влаге и излучению. | Помогает выбрать уход и может выявить чувствительность к обработке или реакционноспособные компоненты. | Намеренно не подвергайте образец повреждающим условиям в качестве идентификационного теста. |
Твёрдый, но со спайностью
Алмаз, топаз и корунд обладают высокой устойчивостью к царапинам, однако спайность, включения или хрупкость всё равно могут привести к сколам.
Более мягкий, но достаточно прочный для использования
Нефрит и жадеит приобретают исключительную вязкость благодаря переплетённым текстурам, хотя их твёрдость ниже, чем у корунда или алмаза.
Отсутствие спайности не означает неразрушимость
Кварц не обладает спайностью, но может раковисто раскалываться, особенно в тонких местах, открытых трещинах и острых стыках граней.
Прочность агрегатов различается
Плотный халцедон, пористая бирюза, рыхлый образец матрицы и композит на связующей смоле могут иметь похожий цвет, но совершенно по-разному реагировать на давление.
Обработка меняет требования к уходу
Заполнитель трещин, масло, воск, смола, покрытие, основа и клей могут быть менее стабильными, чем основной драгоценный камень.
Наблюдайте, не провоцируйте
Используйте уже имеющиеся износ, полировку, царапины, спайность, сколы и повреждения. Созданная вами диагностическая метка также является необратимой утратой.
Дополнительные свойства и специализированные ручные инструменты
Эти методы могут быть решающими для определённых задач, но их не следует считать универсальными тестерами камней. Их ценность зависит от узко определённого сравнения и контролируемых условий.
Магнетизм
Калиброванное магнитное притяжение может указывать на железо, марганец, никель, кобальт, включения или металлические компоненты. Оно наиболее полезно при сравнении с известными эталонами.
Теплопроводность и электропроводность
Специализированные тестеры отличают алмаз от многих имитаций. Муассанит усложняет одно лишь тепловое тестирование, поэтому используется комбинированная электрическая реакция или специальная проверка.
Иммерсия
Жидкость с показателем преломления, близким к показателю преломления камня, уменьшает поверхностные отражения и выявляет зональность, изогнутый рост, глубину диффузии, заполнители и композитные слои.
Цветовые фильтры
Фильтр «Челси» и другие фильтры изменяют соотношение пропускаемых длин волн. Реакция может помочь при некоторых различиях, но имеет широкое перекрытие и никогда не должна быть единственным доказательством.
Агрегаты, породы, непрозрачные самоцветы, органические материалы и стекло
Многие материалы, продаваемые как кристаллы, не являются прозрачными отдельными кристаллами. Для халцедона, нефрита, лазурита, бирюзы, опала, жемчуга, янтаря, обсидиана, ископаемого материала и смешанных пород требуются методы определения свойств, адаптированные к агрегатной структуре, пористости, органической химии или аморфному поведению.
Микрокристаллические агрегаты
Халцедон и агат часто дают точечный показатель преломления, близкий к показателю семейства кварца, меньший средний удельный вес, чем макрокристаллический кварц, и агрегатную реакцию в полярископе.
Переплетённые породы
Жадеитовый нефрит, нефрит, лазурит и другие породы состоят из зёрен, волокон или нескольких минералов. Точечный показатель преломления и удельный вес характеризуют средний материал, а не одну чёткую оптическую ориентацию.
Пористые декоративные камни
Бирюза, магнезит, хаулит, хризоколла и реконструированные материалы могут впитывать жидкость, краситель, масло и полимер. Избегайте контактных и иммерсионных испытаний, которые изменяют объект.
Опал и аморфный диоксид кремния
Опал не имеет дальнего кристаллического порядка и обычно ведёт себя изотропно или как агрегат. Содержание воды, пористость, матрица и сборная конструкция влияют на удельный вес и показатель преломления.
Органические и биогенные самоцветы
Для янтаря, жемчуга, коралла, раковины и гагата требуются более щадящие контактные методы. Слоистая структура, флуоресценция, удельный вес, микроскопия и инфракрасный анализ часто важнее твёрдости.
Природное и искусственное стекло
Стекло аморфно и одноосно преломляет свет, но может проявлять напряжение. Показатель преломления и удельный вес сильно зависят от состава, поэтому пузырьки и структуры течения следует сопоставлять с измеренными свойствами.
| Тип объекта | Наиболее полезные стандартные признаки | Распространённое ограничение |
|---|---|---|
| Полированный кабошон | Точечное измерение показателя преломления, удельный вес, если это безопасно, подвижные оптические эффекты, спектр, УФ-свечение и микроскопия. | Кривизна мешает получить полные показания рефрактометра; основание может быть скрыто. |
| Бусина или ожерелье | Микроскопия отверстий, удельный вес, точечное измерение показателя преломления, спектр, УФ-свечение и повторяемость рисунка. | Нить, краситель, воск, эластик и смешанные бусины мешают иммерсионным испытаниям и измерению удельного веса. |
| Непрозрачная резьба | Блеск, структура, удельный вес, если это безопасно, магнетизм, УФ-свечение, спектр отражения и рамановская спектроскопия при необходимости. | Проходящий свет отсутствует; полировка поверхности может скрыть зернистость и композитное строение. |
| Необработанный кристалл | Габитус, спайность, блеск, спектр, полярископ через прозрачные участки, плотность и спектроскопия. | Нет отполированной контактной поверхности для измерения показателя преломления, а матрица или кора выветривания неоднородны. |
| Образец с матрицей | Микроскопия, ассоциации минералов, локализованная спектроскопия, сравнение в УФ-свете и происхождение. | Магнетизм и удельный вес всего объекта отражают наличие нескольких материалов. |
| Органический самоцвет | Микроскопия, осторожное определение SG, УФ, структура и инфракрасный или рамановский анализ. | Тепло, растворитель, контактная жидкость, вода и давление могут вызвать повреждения. |
Закреплённые камни, закрытые оправы и ограничения тестирования
Закрепление может скрывать поверхности и границы, необходимые для обычных приборов. Корректным результатом может быть предварительное определение семейства материала и документированный предел, а не необоснованная полная идентификация.
Доступ к рефрактометру
Только открытая плоская грань может соприкасаться с призмой. Металл, высокие оправы, изогнутые купола и закрытые задние части могут препятствовать получению полезного показания.
Относительная плотность недоступна
Весы измеряют камень вместе с металлом, припоем, клеем и другими компонентами. Гидростатическое измерение SG обычно не подходит для закреплённых украшений.
Поляризация заблокирована
Закрытая задняя часть и металл уменьшают проходящий свет и могут мешать ориентации относительно оптической оси.
Закрепление изменяет цвет
Фольга, отражающий металл, тёмная основа, эмаль, коррозия и окружающие камни могут усиливать или изменять цвет при наблюдении сверху.
Помехи флуоресценции
Клей, наполнитель, фольга, эмаль, покрытие и остатки чистящих средств могут светиться сильнее, чем самоцвет.
Извлечение - это консервационное решение
Антикварная фольга, хрупкие крепления, спайность, эмаль и историческая конструкция могут быть повреждены. Геммолог и ювелир должны оценить, необходимо ли извлечение.
Иерархия доказательств для закреплённого камня
Используйте информацию, которая остаётся доступной, и отмечайте каждый вывод в соответствии с уровнем его обоснованности.
- ПрямойВидимая поверхность, край, включения, спектр, УФ-рисунок и любое доступное значение RI.
- СравнительныйЦвет, блеск, двоение, плеохроизм, флуоресценция и реакция в сравнении с известными камнями.
- ОграниченныйSG, полная микроскопия павильона, осмотр всей полосы, оптическая фигура и скрытые соединения.
- ПредварительныйСемейство материала соответствует доступным доказательствам, но не подтверждено полностью.
- ЛабораторныйБесконтактная спектроскопия, визуализация и химический анализ могут решить вопросы без извлечения камня.
- КонсервацияИсторическая конструкция может быть важнее проведения ещё одного дополнительного теста.
Сравнение отдельных геммологических свойств
Значения ниже представляют собой приблизительные сравнительные диапазоны для распространённых геммологических материалов. Состав, разновидность, обработка, структура, температура и метод измерения могут смещать показания. Используйте их для проверки согласованности, а не для принудительного установления идентичности по одному числу.
| Материал | Показатель преломления | Дву лучепреломление / оптическая реакция | Относительная плотность | Полезные замечания для различения |
|---|---|---|---|---|
| Кварц | Около 1,544–1,553 | BR около 0,009; одноосный положительный | Около 2,65–2,66 | DR, но слабый; RI стекла может перекрываться, однако оно изотропно и часто отличается по SG и включениям. |
| Халцедон / агат | Точечный RI часто около 1,53–1,54 | Агрегатная реакция; микроструктура кварца | Около 2,58–2,64 | Широкий или размытый точечный показатель; краситель и пористость часто имеют значение. |
| Кальцит | Около 1,486–1,658 | Очень высокий BR около 0,172; одноосный отрицательный | Около 2,71 | Исключительное двоение и совершенная спайность; значительно мягче кварца. |
| Флюорит | Около 1,434 | Однопреломляющий | Около 3,18 | Низкий RI, но относительно высокая плотность; совершенная спайность и изменчивая флуоресценция. |
| Группа берилла | Чаще всего около 1,57–1,60 | Низкий BR, обычно около 0,005–0,009; одноосный отрицательный | Примерно 2,67–2,90 | Разновидность и содержание щелочных элементов изменяют значения; заполнение изумруда может влиять на микроскопию сильнее, чем RI. |
| Корунд | Около 1,762–1,770 | BR около 0,008–0,010; одноосный отрицательный | Около 4,00 | Природный и синтетический рубин или сапфир обладают этими основными свойствами. |
| Шпинель | Часто около 1,718, зависит от состава | Однопреломляющий; может проявляться ADR | Около 3,58–3,63 | От корунда отличается по поведению SR и более низким RI/SG. |
| Группа граната | Примерно 1,73–1,89, в зависимости от разновидности | Однопреломляющий; в некоторых разновидностях часто встречается ADR | Примерно 3,5–4,3 | Тенденции RI и SG помогают различать разновидности граната, но диапазоны перекрываются. |
| Топаз | Около 1,609–1,643 | BR около 0,008–0,011; двуосный положительный | Около 3,49–3,57 | Более высокая плотность и совершенная спайность отличают его от кварца и большинства стёкол. |
| Группа турмалина | Примерно 1,61–1,67 | BR часто средний или высокий; одноосный отрицательный | Примерно 2,82–3,32 | Характерны сильный плеохроизм и зависящие от состава диапазоны. |
| Перидот | Около 1,635–1,690 | Высокий BR около 0,035–0,052; двуосный положительный | Около 3,27–3,48 | Сильное двоение, спектр железа и характерные включения помогают подтвердить идентичность. |
| Циркон | Около 1,81–2,02 в материале высокого типа; ниже в метамиктных камнях | Возможен высокий BR; одноосный положительный | Примерно 3,9–4,7 | Сильное двоение и высокий блеск; радиационные повреждения сопровождаются снижением свойств. |
| Жадеитовый жад | Точечный RI часто около 1,66–1,68 | Агрегат | Около 3,30–3,38 | Более высокий RI и SG, чем у нефрита; для полимерной обработки может потребоваться инфракрасное тестирование. |
| Нефритовый жад | Точечный RI часто около 1,60–1,63 | Волокнистый агрегат | Около 2,90–3,10 | Исключительная прочность и волокнистая текстура отличают его от большинства заменителей. |
| Опал | В широком диапазоне примерно 1,37–1,52 | Обычно изотропный или агрегатный | Около 1,98–2,25 | Содержание воды, пористость, матрица и обработка создают широкий диапазон вариаций. |
| Алмаз | Около 2,417 | Однопреломляющий | Около 3,52 | Выше диапазона стандартного рефрактометра; используется тепловая / электрическая и расширенная проверка. |
| Кубический цирконий | Около 2,15–2,18 | Однопреломляющий | Около 5,6–6,0 | Очень высокая плотность и сильная дисперсия отличают его от алмаза. |
| Муассанит | Около 2,65–2,69 | Двупреломляющий; сильное двоение во многих ориентациях | Около 3,22 | Тепловая реакция перекрывается с алмазом; его различают с помощью электрических и оптических тестов. |
| Распространённое гемовое стекло | Примерно 1,45–1,80 или выше, в зависимости от состава | Изотропный; возможен связанный с напряжением ADR | Примерно 2,2–4,5 или выше | Состав сильно варьируется; пузырьки, линии течения, формованные поверхности, RI и SG должны согласовываться между собой. |
Сравнительные значения намеренно округлены и при важном близком различии должны проверяться по профессиональным данным для конкретного материала.
Как сочетания свойств помогают различать распространённые варианты
Полезная последовательность свойств выбирается с учётом конкурирующих объяснений. Приведённые ниже примеры показывают, как каждый новый результат сокращает число оставшихся возможностей.
Красный прозрачный камень
Вопрос: рубин, шпинель, гранат, стекло или синтетический аналог?
Последовательность: полярископ → RI → SG → спектр → микроскопия.
Основное различие: корунд — DR при RI 1,76; шпинель и гранат — SR с другими RI и SG.
Сине-фиолетовый огранённый камень
Вопрос: танзанит, сапфир, иолит, шпинель или стекло?
Последовательность: дихроскоп → RI → оптический характер → SG → спектр.
Основное различие: танзанит сильно трихроичен и двуосен; шпинель и стекло изотропны.
Бесцветный бриллиантовый камень
Вопрос: алмаз, муассанит, CZ, циркон, топаз или стекло?
Последовательность: блеск и раздвоение → тепловой / электрический тест → SG, где уместно → спектроскопия.
Основное различие: CZ очень плотный; муассанит — DR; алмаз — SR и обладает очень высокой теплопроводностью.
Зелёный кабошон
Вопрос: жадеит, нефрит, серпентин, кварц, стекло или полимерный композит?
Последовательность: точечное измерение RI → SG при безопасности → реакция агрегата → микроскопия → спектр / FTIR.
Основное различие: жадеит обычно имеет более высокие RI и SG, чем нефрит.
Фиолетовый прозрачный камень
Вопрос: аметист, флюорит, стекло, синтетический кварц или обработанный материал?
Последовательность: полярископ → RI → SG → спектр → признаки роста.
Основное различие: флюорит — SR с низким RI и более высоким SG; кварц — DR при RI 1,54.
Непрозрачная сине-зелёная бусина
Вопрос: бирюза, окрашенный хаулит, магнезит, стекло, керамика или смола?
Последовательность: микроскопия отверстий от сверления → точечное измерение RI → SG только при безопасности → УФ → Raman / FTIR, если вопрос не решён.
Основное различие: обработка и пористость могут быть важнее одного среднего свойства.
Пример: красный огранённый камень
Каждое наблюдение изменяет вероятность конкурирующих идентификаций, не претендуя доказать больше, чем оно действительно доказывает.
- Полярископ: DRИсключает обычное стекло, шпинель и гранат как простые объяснения.
- RI 1,762–1,770Убедительно подтверждает корунд, а не красный турмалин, топаз или кварц.
- SG около 4,00Соответствует корунду и противоречит большинству альтернатив с меньшей плотностью.
- Спектр хромаПодтверждает цвет рубина в идентифицированном корунде.
- МикроскопияМожет выявить признаки природного происхождения, пламенного синтеза, флюсового или гидротермального синтеза, заполнения либо нагрева.
- Окончательный выводОсновные свойства идентифицируют рубин как корунд; для подтверждения природного происхождения и обработки всё равно может потребоваться анализ специалиста.
Почему основных свойств часто недостаточно для определения происхождения или обработки
Выращенный в лаборатории кристалл создан для воспроизведения состава и структуры природного минерала. Синтетический рубин — это корунд; синтетический изумруд — берилл; гидротермальный синтетический кварц — это кварц. Поэтому их показатели преломления, двулучепреломление, оптический характер, относительная плотность, твёрдость и многие спектры перекрываются с природными аналогами.
Обработки могут быть столь же незаметными. Нагрев может перестроить дефекты или включения, практически не изменив объёмные RI или SG. Облучение может создать цветовые центры, сохранив идентичность основного материала. Масло и смола заполняют трещины, а не изменяют весь кристалл. Диффузия может затрагивать только тонкий поверхностный слой. Набор свойств может определить основной материал, а микроскопия и расширенная спектроскопия — то, что с ним произошло.
Натуральный и синтетический
Основные свойства определяют вид. Зональность роста, включения, связи с затравочным кристаллом, фотолюминесценция, инфракрасные признаки, примесная химия и сравнительные данные могут определить происхождение.
Нагрев
RI и SG часто остаются в пределах необработанного диапазона. Изменённые включения, реакция на УФ, признаки поглощения и расширенные спектры могут предоставить доказательства.
Облучение
Свойства основного материала сохраняются как у драгоценного камня. Важнее спектроскопия цветовых центров, стабильность, зональность и история обработки.
Заполнение трещин
RI основного материала может оставаться измеримым, тогда как наполнитель создаёт эффекты вспышек, пузырьки, локализованную флуоресценцию и выходящие на поверхность мениски.
Покрытие и диффузия
Тонкий поверхностный слой может изменять цвет при взгляде сверху, тогда как субстрат сохраняет свои исходные объёмные свойства. Важны износ краёв, иммерсия и анализ поверхности.
Географическое происхождение
Типичные свойства перекрываются у разных месторождений. Происхождение — это сравнительное экспертное заключение, основанное на включениях, химическом составе, спектрах и документированных сравнительных выборках.
Распространённые ошибки тестирования и неработающие правила
«Одна точная цифра доказывает идентичность».
Табличные значения представляют собой интервалы. Состав, температура, ориентация, включения, пористость, обработка и техника могут изменить результат измерения.
«Камень, который остаётся тёмным, состоит из стекла».
Алмаз, шпинель, гранат, кубический цирконий и другие кубические кристаллы также являются однопреломляющими. Двупреломляющий камень в направлении оптической оси может оставаться тёмным.
«Две тени всегда означают двупреломляющий кристалл».
Плохой контакт, зёрна агрегата, покрытие, царапины и размытое точечное показание могут создать несколько границ. Подтвердите результат вращением и полярископом.
«Свечение доказывает природное происхождение».
Природные, синтетические и обработанные объекты, стекло, смола, наполнители, клеи и покрытия могут флуоресцировать. Важны характер распределения и другие свойства.
«Тяжёлый означает настоящий».
Свинцовое стекло, кубический цирконий, композиты на металлической основе и плотные синтетические материалы могут быть тяжелее имитируемого камня.
«Твёрдость отличает природный материал от синтетического».
Материалы одного вида имеют одинаковую твёрдость. Тесты на царапание повреждают объект и мало способствуют доказательству происхождения.
«Нет спектра - нет идентификации».
Некоторые материалы демонстрируют слабое или широкое поглощение. RI, SG, оптика, микроскопия и расширенная спектроскопия могут служить более вескими доказательствами.
«Точность прибора означает достоверность».
Экран с тремя знаками после запятой всё равно может показывать ошибочный результат из-за калибровки, контакта, пузырьков, неподходящего образца или ошибки наблюдателя.
«Показания закреплённого камня описывают только сам камень».
Металл, клей, основа, фольга и соседние камни могут доминировать в показаниях массы, флуоресценции, цвета, магнитных и тепловых реакций.
«Каждый камень необходимо подвергнуть каждому тесту».
Хорошая геммология выбирает только применимые тесты. Вода, контактная жидкость, УФ-излучение, давление и зонды могут повредить чувствительные объекты.
«Таблица свойств заменяет микроскопию».
Числовые показатели определяют семейства материалов; включения, соединения, наполнители, особенности роста и реставрация объясняют происхождение и конструкцию.
«Неопределённость означает неудачу».
Чётко сформулированный предварительный вывод надёжнее, чем приписывание вида, обработки или месторождения за пределами имеющихся данных.
Документируйте набор свойств
Полная запись позволяет другому исследователю понять, что представляет собой образец, повторить измерение и увидеть, почему вывод ограничивается именно этими пределами.
Объект и утверждение
Запишите заявленную идентичность, утверждение о природном или синтетическом происхождении, информацию об обработке, месторождение, конструкцию, размеры, массу, закрепление и состояние.
Инструмент и калибровка
Запишите модель или тип инструмента, освещение, эталон, разрешение шкалы, результат калибровки и дату.
Ориентация и поверхность
Укажите, какой фасет, участок кабошона, ось, поверхность или просверленное отверстие тестировали, а также были ли они отполированы, изогнуты, покрыты или повреждены.
Первичные показания
Сохраняйте каждое наблюдение RI, SG, UV, спектра, поляризации, плеохроизма и другие наблюдения, прежде чем превращать их в название.
Неопределённость и помехи
Записывайте пузырьки, плохой контакт, пористость, закрепление, матрицу, низкую прозрачность, показания за пределами диапазона, температуру и разброс повторных измерений.
Заключение и следующий тест
Отделяйте подтверждённую идентичность материала от нерешённых вопросов происхождения, обработки, месторождения и конструкции.
| Элемент записи | Пример формулировки | Интерпретационная ценность |
|---|---|---|
| Состояние образца | «Свободный овал, чистый и сухой; павильон отполирован; одна трещина, доходящая до поверхности; покрытия не видно». | Определяет, подходят ли контактные и иммерсионные тесты. |
| Показатель преломления | «1,762–1,770 по трём фасетам павильона; чёткие границы; воспроизводимость ±0,001». | Даёт диапазон, поверхности и точность, а не одно изолированное значение. |
| Поляризация | «DR; четыре цикла свет-темнота за 360°; частичная одноосная фигура». | Связывает оптическое поведение с симметрией кристалла. |
| Плеохроизм | «Средний пурпурно-красный / оранжево-красный в дихроскопе; наиболее сильный вдоль направления полос». | Фиксирует направление цвета и геометрию наблюдения. |
| Относительная плотность | «3,99, 4,01, 4,00 при гидростатическом взвешивании; пузырьки удалены; весы с точностью 0,001 карата». | Показывает воспроизводимость и качество метода. |
| Спектр | «Красные линии, связанные с хромом, и широкая зелёно-жёлтая полоса поглощения в проходящем свете». | Связывает окрашивающий центр с идентифицированным основным материалом. |
| УФ | «LW: среднее красное свечение, равномерное; SW: слабое красное; послесвечения нет». | При разделении указывает длину волны, интенсивность, распределение и фосфоресценцию. |
| Заключение | «Рубин, корунд; природное или синтетическое происхождение и термообработка стандартными свойствами не определяются». | Указывает, что устанавливают измерения, а чего они не устанавливают. |
Часто задаваемые вопросы
Что такое геммологические свойства?
Это воспроизводимые физические и оптические признаки - такие как показатель преломления, относительная плотность, оптический характер, двупреломление, плеохроизм, спектр поглощения, флуоресценция, твёрдость, спайность и вязкость, - помогающие идентифицировать и различать ювелирные материалы.
Может ли один геммологический тест идентифицировать любой камень?
Нет. Одно значение может сузить круг возможностей, однако надёжная идентификация обычно сочетает несколько независимых наблюдений и измерений.
Какой стандартный тест обычно наиболее информативен?
Для свободного прозрачного камня с подходящей полированной поверхностью показатель преломления часто является самым информативным стандартным свойством. Его полезность снижается, если камень необработан, изогнут, порист, непрозрачен, закреплён, покрыт или выходит за пределы диапазона прибора.
Что измеряет показатель преломления?
Она описывает, насколько сильно свет замедляется и преломляется при попадании в материал. Рефрактометр для драгоценных камней измеряет границу критического угла, образующуюся в контакте между камнем, контактной жидкостью и призмой прибора.
Почему в рефрактометре используется контактная жидкость?
Жидкость устраняет воздушный зазор и оптически соединяет отполированную поверхность камня с призмой рефрактометра. Её следует использовать экономно; она не подходит для некоторых пористых, органических, покрытых, составных или чувствительных к уходу материалов.
Что такое точечное измерение показателя преломления?
Это приблизительное значение показателя преломления, полученное по небольшому изогнутому или отполированному участку, когда невозможно увидеть полную границу тени. Оно полезно для кабошонов и агрегатов, но характеризуется большей неопределённостью.
Что означает «выше предела»?
Многие стандартные рефрактометры не могут показывать значения выше примерно 1,81. Тёмное поле без различимой границы может указывать на камень с более высоким показателем преломления, плохой контакт, неподходящую поверхность или проблему с прибором, поэтому необходимы другие тесты.
Что такое двулучепреломление?
Двулучепреломление - это числовая разница между наибольшим и наименьшим показателями преломления анизотропного драгоценного камня. Оно отражает разделение света на два луча, распространяющихся с разной скоростью.
Является ли видимое раздвоение тем же, что и двулучепреломление?
Видимое раздвоение задних граней - одно из проявлений двулучепреломления, но его заметность зависит от величины двулучепреломления, огранки, ориентации, глубины граней и направления наблюдения. При небольшом двулучепреломлении раздвоение может быть незаметным.
Что такое изотропность?
Изотропный материал пропускает свет с одним показателем преломления во всех направлениях. Кубические кристаллы и аморфные материалы обычно являются изотропными, хотя напряжения могут создавать аномальные эффекты поляризации.
Что такое двулучепреломление?
Двулучепреломляющий кристалл обычно разделяет свет на два поляризованных луча. Некубические кристаллические системы являются анизотропными и обычно демонстрируют такое поведение, за исключением особых оптических направлений.
Что показывает полярископ?
Он показывает, как камень ведёт себя между скрещёнными поляризаторами. Камень может оставаться тёмным, чередоваться между светлым и тёмным при вращении, оставаться равномерно светлым как агрегат или демонстрировать картины аномальных напряжений.
Обязательно ли камень, который остаётся тёмным в полярископе, является стеклом?
Нет. Кубические драгоценные камни, такие как шпинель, гранат и алмаз, также являются изотропными. Двулучепреломляющий камень, если смотреть на него точно вдоль оптической оси, тоже может оставаться тёмным, поэтому его нужно наклонить и проверить снова.
Что такое аномальное двулучепреломление?
Это связанная с напряжениями световая картина в материале, который в обычном состоянии является изотропным. Стекло может демонстрировать волнообразные напряжения, а некоторые гранаты и шпинели - крестообразные полосатые или мозаичные реакции. Это не следует путать с нормальным анизотропным поведением.
Что такое оптическая фигура?
Это интерференционная картина, наблюдаемая через коноскоп, когда на камень смотрят вблизи оптической оси. Картина может подтвердить одноосный или двуосный оптический характер, а при правильной технике - и оптический знак.
Что такое плеохроизм?
Плеохроизм - это изменение цвета камня в зависимости от кристаллографического направления, вызванное зависящим от направления поглощением в анизотропных окрашенных камнях.
Может ли стекло демонстрировать плеохроизм?
Аморфное стекло не может демонстрировать настоящий кристаллографический плеохроизм. Неравномерная окраска, основа, покрытие, отражения и напряжения могут создавать направленные изменения, которые необходимо отличать.
Что делает дихроскоп?
Он разделяет два направления колебаний поляризованного света и показывает их цвета рядом. При вращении камня легче найти наиболее сильный плеохроичный контраст.
Доказывает ли отсутствие видимого плеохроизма, что материал изотропен?
Нет. Плеохроизм может быть слишком слабым, камень может быть бледным, направление наблюдения - неблагоприятным, а огранка может смешивать цвета. Данные полярископа и рефрактометра надёжнее.
Что такое относительная плотность?
Относительная плотность выражает плотность по отношению к воде. Плотный камень весит больше, чем камень меньшей плотности такого же объёма.
Как рассчитывается гидростатическая относительная плотность?
Взвесьте предмет в воздухе и подвешенным в воде, затем разделите вес в воздухе на разницу между двумя показаниями. Точность зависит от разрешения весов, устойчивого подвешивания, удаления пузырьков и температуры.
Можно ли взвешивать каждый камень гидростатическим методом?
Нет. Водочувствительные, пористые, хрупкие, нанизанные, склеенные, заполненные, закреплённые на основе, полые, композитные или исторически важные предметы могут быть повреждены или дать ненадёжные результаты.
Почему пузырьки воздуха важны при определении относительной плотности?
Пузырёк увеличивает плавучесть и занижает вес под водой, поэтому результат определения относительной плотности оказывается слишком низким.
Может ли вес в руке изменить относительную плотность?
Только при очень больших различиях плотности. Сравнение на ощупь субъективно и зависит от размера, оправы, пустот, матрицы и ожиданий.
Что показывает ручной спектроскоп?
Он разлагает проходящий или отражённый свет на видимый спектр, чтобы можно было наблюдать линии, полосы и края поглощения. Эти признаки могут указывать на хром, кобальт, железо, марганец, редкоземельные элементы или другие причины окраски.
Каждый ли драгоценный камень демонстрирует видимый диагностический спектр?
Нет. Некоторые камни слишком бледные, тёмные, маленькие, непрозрачные или слабо поглощающие, а многие материалы демонстрируют лишь широкое или недиагностическое поглощение.
Что такое флуоресценция?
Это видимый свет, излучаемый материалом при возбуждении ультрафиолетом или другим источником высокой энергии. Фиксируются цвет, интенсивность, распределение и реакция на длину волны.
Что такое фосфоресценция?
Это излучение, которое продолжается после удаления источника возбуждения. Продолжительность и цвет могут быть полезны для некоторых материалов, но не являются универсальными идентификаторами.
Может ли УФ-флуоресценция доказать, что камень натуральный?
Нет. Натуральные камни, синтетические материалы, стекло, смолы, наполнители, покрытия, клеи и обработки могут флуоресцировать или оставаться инертными.
Зачем сравнивать длинноволновое и коротковолновое УФ-излучение?
Разные активаторы, гасители, истории роста, виды обработки и наполнители могут по-разному реагировать примерно при 365 нм и 254 нм. Сравнение может быть информативнее любой отдельной реакции.
Является ли твёрдость хорошим тестом на подлинность?
Твёрдость может отличить сильно различающиеся материалы на ненужном сырье, но тест на царапание повреждает готовые изделия и не может отличить натуральные и синтетические разновидности одного и того же материала.
Чем отличаются твёрдость и прочность?
Твёрдость — это сопротивление царапанию; прочность — сопротивление разрушению или скалыванию. Алмаз — самый твёрдый распространённый драгоценный камень, но он может раскалываться и скалываться.
Что такое стабильность в геммологии?
Стабильность описывает устойчивость к нагреву, свету, химическим веществам, влаге и изменениям окружающей среды. Она влияет на уход даже при высокой твёрдости и прочности.
Может ли спайность помочь идентифицировать драгоценный камень?
Направление и качество спайности могут помочь при идентификации, однако намеренное создание поверхности спайности является разрушительным действием. Вместо этого используйте имеющиеся изломы, внутренние плоскости и известную ориентацию кристалла.
Могут ли магнитные свойства идентифицировать драгоценный камень?
Магнитная реакция может помочь идентифицировать некоторые железо- или марганецсодержащие драгоценные камни, но для слабых реакций нужны контролируемые приборы, а на них могут влиять включения, матрица или металлическая оправа.
Что измеряют тестеры для алмазов?
Большинство портативных тестеров измеряют теплопроводность; некоторые также измеряют электропроводность. Они предназначены для узкой задачи различения и не идентифицируют каждый бесцветный камень.
Может ли тепловой тестер отличить алмаз от муассанита?
Одной теплопроводности может быть недостаточно, поскольку муассанит также очень хорошо проводит тепло. Используют комбинированное тепловое и электрическое тестирование или специализированную проверку.
Почему закреплённые камни сложнее тестировать?
Металл может блокировать рефрактометр, мешать гидростатическому взвешиванию, скрывать соединения и основу, влиять на флуоресценцию или магнитные свойства, а также ограничивать доступ микроскопа к павильону и поясу.
Как тестируют непрозрачные кабошоны?
Можно сочетать точечное измерение RI, относительную плотность, если это безопасно, агрегатную реакцию, блеск, структуру, спектр в отражённом свете, реакцию на УФ, магнитные свойства, микроскопию и расширенное рамановское или инфракрасное тестирование.
Чем горные породы и агрегаты отличаются от отдельных кристаллов?
Они содержат много зёрен или волокон, часто более одного минерала. Их оптическая реакция может быть пёстрой, агрегатной или средней, а SG и RI могут отражать смесь, а не одну кристаллографическую ориентацию.
Могут ли основные свойства отличить натуральный рубин от синтетического?
Обычно нет. Натуральный и синтетический рубин являются корундом и имеют одинаковые RI, двулучепреломление, SG, твёрдость, оптический характер и связанные с хромом спектры. Необходимы признаки роста и лабораторный анализ.
Могут ли основные свойства выявить нагрев?
Иногда косвенные изменения видны при микроскопии, в ультрафиолете или спектрах, однако многие нагретые камни сохраняют практически те же RI и SG. Для выявления обработки может потребоваться специализированный анализ.
Могут ли основные свойства определить географическое происхождение?
Редко. Выводы о происхождении основываются на изображениях включений, следовой химии, спектроскопии, сравнительных популяциях и подтверждённом происхождении. Стандартные значения RI и SG обычно определяют материал, а не шахту.
Что следует записывать вместе с измерением?
Запишите прибор, проверку калибровки, состояние камня, ориентацию, использованную поверхность, источник света, контактную жидкость, если применимо, температурные условия или условия измерения в воде, исходные показания, неопределённость и любую причину, по которой результат может быть скомпрометирован.
Какое правило тестирования является самым надёжным?
Сформулируйте вопрос, сначала осмотрите объект, выберите применимый наименее инвазивный тест, повторите измерения в нескольких ориентациях, сопоставьте независимые свойства и укажите неопределённость, если данные не поддерживают полный вывод.