Дисперсия

Оптический эффект Дисперсия

Дисперсией, или радужной игрой света, называется оптический эффект, который проявляется в виде перелива граней ювелирных камней. Он является результатом разложения лучей белого цвета на радужный спектр, при прохождении их через кристалл.

История изучения явления

Впервые с этим оптическим эффектом, человечество столкнулось, когда начало предавать огранку кристаллам драгоценных камней. Долгое время объяснений данному процессу не было. Физическая способность луча белого света к разложению на несколько цветов открыта в 1672 году английским ученым Исааком Ньютоном, благодаря его опытам с призмами. Между тем, полное научное обоснование дисперсия получила гораздо позже.

Схема дисперсии

Физическая сторона процесса

Световые волны, проходящие через кристалл минерала, преломляются и разлагаются на семь цветов. Преломление происходит неоднородно, так как волны, образующие спектр, имеют различную длину. В результате мы видим радугу. Данный оптический эффект хорошо заметен только у бесцветных минералов. Лучшим примером в этом случае служит обработанный алмаз.

Дисперсия алмаза

Степень дисперсии является одним из критериев классификации минералов. Данный показатель получают, рассчитывая разницу между длинами световых волн: красного цвета (687 нм) и фиолетового (430,8 нм). Это обусловлено тем, что красный имеет максимальную фазовую скорость при минимальной степени преломления. В то же время, световые волны, формирующие фиолетовый цвет, обладают минимальной скоростью при максимальной степени преломления. Оставшиеся цвета радуги, также являются составляющей белого, находятся в промежутке между красным и фиолетовым.

Данные цифры для различных камней отличаются, например:

• 0,28 для рутила;
• 0,213 для анатаза;
• 0,19 у фабулита;
• 0,156 у сфавелита;
• 0,071 у классерита;
• 0,044 у алмаза;
• 0,039 для циркона.

Условия оптического эффекта

Чтобы мы увидели радужный спектр необходимо три главных условия:

1. Источник света;
2. Наличие прозрачного минерала, легко пропускающего световые волны;
3. Камень должен иметь огранку.

Синтетические минералы с эффектом Дисперсии

Эталоном эстетики дисперсии выступает алмаз. Имея соответствующую огранку, данный драгоценный камень, даже при незначительном освещении, обильно отображает радужные краски. С учетом его значительной стоимости, в ювелирном искусстве часто используют близкие к нему натуральные и искусственные камни, обладающие высоким уровнем дисперсии. Чаще всего в качестве замещения берут:

• Фабулит;
• Циркон;
• Титанит;
• Рутил;
• Сфалерит.

Сравнение дисперсии в натуральном алмазе и его стеклянной копии.

Следует отметить, что искусственные минералы не обладают многими свойствами натуральных кристаллов. Характеризуемые высокой степенью дисперсии, синтетические камни ослабляют силу проходящего через них света. В результате, радужное свечение имеет легкий серый оттенок.