Способы и методы оперативной диагностики коллекционных геологических материалов и камней

Поляризационно-оптический метод основан на анализе первичной информации, получаемой в результате взаимодействия поляризованного света с кристаллическим объектом. Это один из самых популярных и надежных методов исследования цвета, внешнего вида, внутренней структуры и оптических свойств кристаллического вещества (осность, оптический знак, дисперсия, селективное поглощение, дихроизм и т. д.), которые представляют его диагностические особенности.
По своим кристаллооптическим особенностям драгоценные камни подразделяют на следующие группы, приведенные на рис.2.1.
Рис.2.1. Группы драгоценных камней
Подавляющее большинство драгоценных и полудрагоценных камней оптически анизотропны. Анизотропия ответственна за двулучепреломление, когда луч света, который проходит через оптически анизотропный кристалл, делится на две световые волны, которые поляризованы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Каждая волна характеризуется своим показателем преломления (n).
Поверхность, которая построена на показателях преломления, которые нанесены в направлении вибрации соответствующих волн, называется оптической индикатрисой.
Для изотропных кристаллов (алмаз) она имеет форму сферы. Для одноосных анизотропных кристаллов (рубин, изумруд) - форму эллипсоида вращения с двумя неравными осями, соответствующими показателю преломления обыкновенной (n о) и необыкновенной волны (n). А для двуосных анизотропных кристаллов (александрит) - эллипсоид с тремя неравными осями ng, nm, nр. Измеряя эти показатели, можно определить оптическую природу исследуемого кристалла. При nnо он положительный, при n nо — отрицательный.
Метод рефлектометрии (от лат reflexus — отраженный и «метрия») основан на регистрации интенсивности и направления световых лучей, отражаемых объектом.
Интенсивность отраженных лучей является функцией показателя преломления камня и его чистоты, качества полировки и плоскостности отражающей поверхности и т

. д. Следовательно, показатели преломления, полученные этим способом, уступают в надежности показателям рефрактометрии. Геммологи используют его для определения драгоценных камней с большим показателем преломления, который превышает верхний предел обычных рефрактометров (1.81). Для реализации этого метода были разработаны и изготовлены рефлектометры и рефлексометры различных типов.
Методы индуцированного светового излучения основаны на регистрации оптических эффектов (люминесценция, фосфоресценция и флуоресценция), которые драгоценный камень производит, когда он подвергается воздействию различных физико-химических реагентов (свет, тепло, рентгеновские лучи).
Метод люминесценции используется для диагностики драгоценных камней, который используется для определения типа свечения камня, облученного ультрафиолетом и рентгеновскими лучами.
Спектроскопические методы основаны на анализе спектров пропускания (поглощения) и отражения, которые получаются при взаимодействии электромагнитного излучения в видимом и инфракрасном (ИК) диапазонах с драгоценным камнем. Оптический спектр содержит «типичный» набор полос (линий), которые характеризуют строение драгоценного камня. Полное декодирование этих спектров способствует диагностике драгоценного камня, а также помогает объяснить характеристики его цвета и происхождения (идентификация).
В зависимости от способа регистрации и оценки спектров данные методы подразделяют на спектроскопические и спектрометрические.
Спектроскопия используется для получения спектров пропускания (поглощения). Анализ проводится визуально с использованием спектроскопов различного дизайна и назначения.
Плотность (удельный вес) определяется гидростатическим взвешиванием или сравнением с тяжелыми жидкостями