Дисперсия и другие свойства драгоценных камней, определяющие многоцветный блеск

Продвинутые любители камней представляют, что такое многоцветный блеск бриллиантов, а точнее их радужное искрение. Многие слышали и о таком оптическом свойстве бриллиантов как ДИСПЕРСИЯ - способность бриллианта разлагать спектрально смешанный "белый" свет на его цветные составляющие - см. фотографию ниже. Однако, не многие знают о том, что многоцветный блеск драгоценных камней сильнейшим образом зависит и от других свойств драгоценных камней. Поясним на самом ярком примере.

Лишь единицы самых продвинутых любителей и далеко не все представители мирового геммологического сообщества знают о том, что бриллиант совсем даже и не является рекордсменом по главному свойству, определяющему многоцветный блеск - ДИСПЕРСИИ. Чем выше этот параметр, тем сильнее многоцветный блеск. Сравним значения дисперсии для разных природных и искусственных камней

Бриллиант = 0.044

Сфалерит = 0.156 (редкий природный драгоценный камень)

Сфен (титанит) = 0.051 (камень стремительно становится редким)

Гранат Мали = от 0.028 до 0.057 (твердый раствор гроссуляра и андрадита)

Циркон = от 0.039 до 0.063 (природный камень, в ювелирном качестве крайне редок)

Гранат андрадит = 0.057

Гранат гроссуляр = 0.032 (зеленая разновидность - цаворит)

Бенитоит = 0.044-0.046 (редчайший ярко-синий драгоценный камень)

Из приведенных выше данных легко видеть, что алмаз не является выдающимся рекордсменом по дисперсии.

Наш многолетний опыт а также имеющиеся в мировой геммологической литературе результаты исследований показывают следующие экспериментальные закономерности зависимости радужного блеска природных драгоценных камней. Камни проявляют драгоценный блеск только при соблюдении МНОЖЕСТВА условий. А именно:

БРИЛЛИАНТ - только если камень прозрачный не черный и не красный

СФАЛЕРИТ - только если камень не абсолютно красный и не черный

СФЕН - только если камень без множества дефектов

ГРАНАТ МАЛИ - только если камень не зеленый без желтого оттенка

ЦИРКОН - только если камень не метамиктный (не сильно облученный в природе) или не получен отжигом метамиктного или не красного цвета (не гиацинт)

ГРАНАТ АНДРАДИТ - только если камень не темно-зеленый без желтого оттенка

ГРАНАТ ГРОССУЛЯР - только если не абсолютно зеленый, а с желтым или коричневым оттенком

БЕНИТОИТ - сведения в том числе и в научной литературе отсутствуют

Казалось бы, что из перечисленных выше эмпирических закономерностей все ясно и понятно. На многоцветный блеск влияют

1 - Кристаллическое совершенство камня. Здесь все более менее понятно. Если ограненный камень полностью непрозрачный, лишь просвечивает, пусть даже и сильно, или если в камне множество двумерных дефектов, которые отражают или преломляют лучи света, то блеска камня совсем не наблюдается, ни многоцветного, ни даже одноцветного.

2 - Цвет камня. Здесь все сложно, и приходится рассматривать множество конкретных случаев (см. ниже)

3 - Четкое соблюдение правила критического угла при огранке камня. См. картинку внизу. Если угол шипа "сделан" существенно меньше или больше или так называемого критического, то радужный свет можен или не выйти из камня наружу или выйти совсем не туда, откуда мы смотрим на камень, то есть не "вверх".

Итак, в вопросе "как цвет камня влияет на многоцветный блеск, не все ясно. Особенно не ясно, какой именно цвет камня накладывает "запрет" на его многоцветный блеск? Красный? Желтый? Зеленый? Начнем разбираться.

Самое жесткое ограничение на возникновение многоцветного блеска оказывает КРАСНЫЙ ЦВЕТ камня.

ИИ в поисковике Google Chrome, как это часто с этим типом "интеллекта" бывает, дает совсем уж копирайтерское профанирующее утверждение, что красный бриллиант ВСЕГДА С СИЛЬНОЙ ДЕФОРМАЦИЕЙ РЕШЕТКИ. Такое утверждение является полной профанацией, и можно привести не менее 10 фактов кристаллофизики, которые противоречат этому утверждению. Однако, именно это утверждение ИИ подвигло нас к написанию этой заметки. Этот ответ ИИ убедил нас, что в интернете отсутствует правильное объяснение многих факторов, влияющих на радужный блеск ограненных драгоценных камней.

Итак. Почему у прозрачного камня КРАСНЫЙ ЦВЕТ? Потому что все другие составляющие спектрально смешанного "белого" света ПОГЛОЩАЮТСЯ кристаллом. Почему поглощаются? Потому что у остальных спектральных составляющих белого света ЭНЕРГИИ ОКАЗЫВАЕТСЯ ДОСТАТОЧНО для поглощения этого света неспаренными электронами ЦЕНТРОВ КРАСНОЙ ОКРАСКИ АЛМАЗА. Теперь остается вспомнить, что энергия (частиц) красной составляющей спектра самая маленькая в ряду: красный - оранжевый - желтый - зеленый - голубой - синий - фиолетовый [На всякий случай из школьного курса физики: "(К)аждый (О)хотник (Ж)елает (З)нать, (Г)де (С)идит (Ф)азан"] Так что (смотрим на картинку внизу). В красном кристалле нет многоцветного блеска, так как все составляющие спектра с энергией фотонов выше, чем фотоны красного цвета, поглощаются кристаллом красного цвета. Вот почему даже красный алмаз не проявляет многоцветного блеска. А вовсе не потому, что у него измененная кристаллическая структура. Структура абсолютно одинакова у всех типов алмаза. Заметим также, что малейшее отклонение оттенка цвета камня от красного приводит к тому, что не весь спектр видимых лучей кроме красных поглощается, и в результате возможен многоцветный блеск.

Таким образом, например, голубой циркон - старлет, полученный отжигом нормальных - не метамиктных коричневых и желтых цирконов с месторождения Ratanakiri в Камбодже, обладает сильным многоцветным блеском. При этом в нем поглощаются полностью лишь высокоэнергетические фотоны фиолетового цвета, а остальные цветные лучи могут вполне составлять радугу многоцветного блеска голубого циркона.

Становится понятно, почему нет многоцветного блеска ни у одного черного драгоценного камня. Все просто. В этом камне поглощается ВЕСЬ ВИДИМЫЙ СВЕТ. Весь спектр.

Объясним цветовые тенденции других камней с высокой дисперсией с точки зрения возникновения радужного блеска.

СФАЛЕРИТ - истинный рекордсмен по дисперсии проявляет многоцветный блеск только в если он желтый или хотя бы оранжевый. При этом в нем возникает в основном красные и/или оранжевые отблески.

СФЕН - более всего многоцветного блеска именно у ЖЕЛТОГО сфена, так как именно в таких камнях возникают всполохи красного и оранжевого оттенков.

ГРАНАТ МАЛИ - наибольшее многоцветное сияние наблюдается в коричневых и в желтых разностях. Камни проявляют красный и оранжевый блеск.

ГРАНАТ АНДРАДИТ. Наиболее слабый многоцветный блеск проявляют именно высоко ценимые зеленые камни. Тогда как коричневато-желто-зеленые проявляют сильный красный и желтый блеск.

Делаем простые выводы:

1 - Чем светлее камень с высокой дисперсией, тем сильнее его многоцветный блеск. Наиболее многоцветный блеск наблюдается у бесцветных алмазов и искусственных фианитов и муассонитов.

2 - Красные камни обычно не проявляют многоцветного блеска, так как все остальные спектральные составляющие в красных камнях поглощаются.

3 - Банально и понятно почему: нет многоцветного блеска и в сильно дефектных и неправильно ограненных камнях. Причина - затруднено распространение света любого цвета в сильно дефектных оптических средах.