Если палку под острым углом погрузить в воду и при этом палка не будет доставать дна то палка будет выглядеть переломанной, а перелом будет находится у самой поверхности воды
то есть нижняя часть палки которая находится в воде будет иметь один наклон, а верхняя часть палки находящаяся над водой будет иметь другой наклон. Такое происходит по закону преломления света которое проявляется при переходе светового луча из одной среды в другую, то есть если луч света направить по наклоном к поверхности раздела сред.
Светопреломление
Показатель преломления света это и есть светопреломление. У всех кристаллов ценных камней показатель преломления света постоянный если они имеют один и тот же минеральный вид. Поэтому преломление света в воде можно использовать для диагностики камней. Абсолютный показатель преломления света это соотношение скорости света в воздухе к скорости света в кристалле. Отклонение светового луча в кристалле вызывается уменьшением скорости распространения этого луча в оптически более плотной среде.
Например скорость света в воздухе равняется 300000 км/сек, а скорость света в кристалле алмаза равняется 125000 км/сек. Дальше применяем по закону преломления света формулу для вычисления показателя преломления света. При этих значениях показатель преломления будет равняться 300000/125000=2,4. Это означает что в алмазе свет движется в 2,4 раза медленнее чем в воздухе.
Значения показателя преломления у драгоценных камней находятся в пределах от 1,2 до 2,6. Коэффициент преломления света камней может отличаться из-за цвета и месторождения камня. Измерение показателя преломления света делают с помощью рефрактометра. Однако обычным рефрактометром можно измерить только показатель преломления не выше 1,8 и только у камней которые имеют плоские грани и фасеты. Есть более простой метод для определения светопреломления это иммерсионный метод. Суть этого метода заключается в том, что погружая камень в жидкость у которой вы знаете показатель преломления нужно наблюдать за границами раздела сред и насколько светлыми и резкими будут казаться контуры камня или рёбра между фасетами, а также наблюдая за видимой шириной раздела можно очень точно определять светопреломление камня.
На данном рисунке можно визуально наблюдать что у одного камня чёрная кайма и белые рёбра фасет значит светопреломление у этого камня выше чем у жидкости. У другого камня кайма белая и чёрные рёбра фасет значит у этого камня светопреломление ниже чем у жидкости. У третьего камня кайма очень широкая это значит, что светопреломление у этого камня и у жидкости резко различны. У четвёртого камня кайма стёрта, а контур нечёткий это значит, что светопреломление у этого камня и и у жидкости одинаковое.
Двупреломление
Двупреломление камня появляется если световой луч не только преломляется на поверхности раздела сред но и разделяется на два луча. Таким явлением обладают очень большое количество ценных камней таких как исландский шпат, циркон, титанит, перидот. Не обладают опалы, стёкла и минералы с кубической сингонией. У многих камней двойное лучепреломление настолько мало, что распознать его можно только с помощью специальных оптических приборов. Явление двойного лучепреломления используют для диагностических признаков ценных камней. Измеряют двупреломление разностью между наибольшим показателем преломления и наименьшим. Двупреломляющие камни могут иметь два или показателя преломления.
Таблица преломления света.
| Название камня | Показатель преломлени я | Двупрелом ление | Название камня | Показатель преломления | Двупреломление |
|---|---|---|---|---|---|
| Гематит | 2,94—3,22 | -0,28 | Везувиан | 1,700—1,721 | ±0,005 |
| П рустит | 2,792—3,088 | -0,296 | Виллемит | 1,691—1,719 | + 0,028 |
| Рутил | 2,62—2,90 | +0,28 | Магнезит | 1,515—1,717 | -0,202 |
| Куприт | 2,849 | Нет | Диоптаз | 1,644—1,709 | +0,053 |
| Крокоит | 2,31—2,66 | +0,35 | Сингалит | 1,699—1,707 | -0,038 |
| Анатаз | 2,49—2,55 | -0,06 | Танзанит | 1,691—1,700 | + 0,009 |
| Фабулит | 2,40—2,42 | Нет | Родицит | 1.69 | Нет |
| Алмаз | 2,417—2,419 | » | Перидот | 1,654—1,690 | +0,036 |
| Танталит | 2,24—2,41 | + 0,17 | Жемчуг | 1,52—1,69 | Слабое либо нет |
| Вульфенит | 2,30—2,40 | -0,10 | Аксинит | 1,675—1,685 | -0,010 |
| Сфалерит | 2,368—2,371 | Нет | Арагонит | 1.530—1,685 | -0,155 |
| Сера | 1,960—2,248 | + 0,288 | Барито- кальцит | 1,684 | Нет |
| Джевал ит | 2,15—2,20 | Нет | Корнерупин | 1,665—1,682 | -0,013 |
| Фосгенит | 2,117—2.145 | + 0,026 | Доломит | 1,503—1,682 | -0,179 |
| Хромит | 2,1 | Нет | Г идденит | 1.655—1,680 | +0,015 |
| Касситерит | 1,997—2,093 | + 0,096 | Кунцит | 1,655—1,680 | + 0,015 |
| Церуссит | 1,804—2,078 | -0,274 | Гагат | 1,64—1,68 | Нет |
| Титанит | 1,885—2,050 | + 0,105 до +0,135 | Витерит | 1,532—1,680 | -0,148 |
| Галлиант | 2,03 | Нет | Силлиманит | 1,658—1,678 | + 0.02 |
| Цинкит | 2,013—2,029 | + 0,016 | Энстатит | 1,663—1,673 | + 0,010 |
| Циркон | 1,777—1,987 | + 0,059 | Эвклаз | 1,652—1,672 | + 0,020 |
| Шеелит | 1,918—1,934 | + 0,016 | Фенакит | 1,654—1,670 | +0,016 |
| Пурпурит | 1.84—1,92 | + 0,08 | Датолит | 1,625—1.669 | -0,044 |
| Малахит | 1,655—1,909 | -0,254 | Жадеит | 1,654—1,667 | + 0,013, часто нет |
| Демантоид | 1,888—1,889 | Нет | Кальцит | 1,486—1,658 | -0,172 |
| Уваровит | Около 1,870 | » | Кораллы | 1,486—1,658 | -0,172 |
| Сидерит | 1,63—1,87 | -0,24 | Мраморный оникс | 1,486—1.658 | -0,172 |
| Смитсонит | 1,621—1,849 | -0,228 | Турмалин | 1,616—1,652 | -0,014 до —0,044 |
| Азурит | 1,730—1,838 | + 0,108 | Бирюза | 1,61—1,65 | + 0,04 |
| ИАГ-гранат | 1,83 | Нет | Андалузит | 1.641—1,648 | -0,007 |
| Родохрозит | 1,600—1,820 | -0,22 | Барит | 1,636—1,648 | + 0,012 |
| Пейнит | 1,787—1,816 | -0.029 | Апатит | 1,632—1,648 | -0,002 до 0,004 |
| Спессартин | 1,795—1,815 | Нет | Лазулит | 1,615—1,645 | -0.030 |
| Пирит | Более 1,81 | » | Актинолит | 1.618—1,641 | -0,023 |
| Альмандин | 1,78—1,81 | » | Пренит | 1,61—1,64 | + 0,030 |
| Бенитоит | 1,757—1,804 | + 0,047 | Топаз | 1,610—1,638 | + 0,008 до +0,010 |
| Плеонаст | 1,77—1,80 | Нет | Амблигонит | 1,611—1,637 | + 0.026 |
| Рубин | 1,766—1,774 | -0,008 | Данбурит | 1,630—1,636 | -0,006 |
| Сапфир | 1,766—1,774 | -0,008 | Гемиморфит | 1,614—1,636 | + 0,022 |
| Эпидот | 1,733—1,768 | + 0,035 | Целестин | 1,622—1,631 | +0,009 |
| Ставролит | 1,739—1,762 | + 0,015 | Гамбергит | 1,559—1,631 | + 0,072 |
| Родолит | Около 1,76 | Нет | Смарагдит | 1,608—1,630 | -0,022 |
| Пироп | 1,730—1,760 | » | Нефрит | 1,600—1,627 | -0,027,иногда нет |
| Александрит | 1,745—1,759 | + 0,010 | Вивианит | 1,580—1,627 | + 0,047 |
| Хризоберилл | 1,744—1,755 | +0,011 | Бразилианит | 1,603—1,623 | + 0,020 |
| Ганит | 1,715—1,752 | Нет | Тремолит | 1,60—1,62 | -0,02 |
| Гессонит | 1,742—1,748 | » | Элеолит | 1,532—1,542 | + 0,01 |
| Гроссуляр | 1,738—1,745 | » | Авантюриновый полевой шпат | 1,532—1,549 | -0,004 |
| Родонит | 1,733—1,744 | + 0,011 | «Жад-альбит | 1.525—1,540 | + 0.015 |
| Периклаз | 1,74 | Нет | Слоновая кость | 1,54 | Нет |
| Шпинель | 1,712—1,736 | » | Окаменелое дерево | Около 1,54 | Слабое либо нет |
| Клиноцоизит | 1,724—1,734 | 0,010 | Яшма | Около 1,54 | Нет |
| Кианит | 1,715—1,732 | -0,017 | Томсонит | 1,52—1,54 | + 0,028 |
| Г иперстен | 1,67—1,73 | -0,014 | Халцедон | 1,530—1,539 | До 0,006 |
| Диопсид | 1,671—1,726 | + 0,028 | Хризопраз | 1,530—1,539 | До +0,004 |
| Дюмортьерит | 1,686—1.723 | -0,037 | Апофиллит | 1,535—1,537 | ±0,002 |
| Таафеит | 1,718—1,722 | -0,004 | Перистерит | 1,525—1,536 | +0,011 |
| Колеманит | 1.586—1,614 | + 0,028 | Морская пенкат (сепиолит) | 1,529—1,519 | +0,010 |
| Ангидрит | 1,571—1,614 | + 0,043 | Хризопраз | 1,530—1,539 | До +0,004 |
| Говлит | 1,586—1,609 | -0,019 | Амазонит | 1,522—1,530 | -0,008 |
| Эканит | 1,60 | Нет | Алебастр | 1,520—1,530 | -0,010 |
| Берилл | 1,570—1,600 | -0,06 до -0,009 | Лунный камень | 1,520—1,525 | -0,05 |
| Вардит | 1,590—1,599 | + 0,099 | Ортоклаз | 1,519—1,525 | -0,06 |
| Варисцит | 1,55—1,59 | -0,010 | Санидин | 1,518—1,524 | -0,06 |
| Стеатит (жировик) | 1,539—1,589 | -0,050 | Канкринит | 1,491—1,524 | -0,023 |
| Аугелит | 1,574—1,588 | +0,014 | Улексит | 1,491—1,520 | +0,029 |
| Аквамарин | 1,577—1,583 | -0,006 | Петалит | 1,502—1.518 | + 0,016 |
| Изумруд | 1,576—1,582 | -0,006 | Г ейлюссит | 1,517 | Нет |
| Битовнит | 1,567—1,576 | -0,009 | Обсидиан | 1,48—1,51 | » |
| Серпентин | 1,560—1,571 | Нет | Лейцит | 1,508—1,509 | + 0,001 |
| Лабрадор | 1,560—1,568 | + 0,008 | Гаюин | 1,502 | Нет |
| Бериллонит | 1,553—1,562 | -0,009 | Тугтупит | 1,496—1,502 | + 0,006 |
| Скаполит | 1,540—1,560 | -0,009 до -0,020 | Хризоколла | >1,50 | Нет |
| Агат | 1.544—1.553 | + 0,009 | Лазурит | >1,50 | » |
| Аметист | 1,544—1,553 | + 0,009 | Молдавит | 1,48—1,50 | » |
| Аметистовый кварц | 1,544—1,553 | + 0,009 | Натролит | 1,48—1,493 | + 0,013 |
| Авантюрин | 1,544—1,553 | + 0,009 | Содалит | 1,48 | Нет |
| Горный хрусталь | 1.544—1.553 | + 0,009 | Опал | 1,44—1,46 | » |
| Цитрин | 1,544—1,553 | + 0,009 | Флюорит | 1,434 | » |
| Празиолит | 1,544—1,553 | + 0,009 | Агальматоли | Около 1,55 | Нет |
| Кварц | 1,544—1,553 | + 0,009 | Тигровый глаз | 1,544—1.553 | + 0,009 |
| Дымчатый кварц | 1,544—1,553 | + 0,009 | Кордиерит | 1,53—1,55 | -0,008 до -0,012 |
| Моховой агат Розовый кварц | 1,54—1,55 | До +0,06 | Стихтит | 1,52—1,55 | -0,027 |