7 보석의 광학적 특성 7.16 분산
출처: Gemology Project 소스: EK 이페어케이 플러스
7.16: 분산
보석학
보석학 프로젝트
기초의
그림 \(\PageIndex{1}\): 프리즘에서 백색광의 분산
분산은 백색광을 개별 파장으로 분할하는 것으로, 우리가 색상으로 보는 것입니다.
분산은 보석 패싯과 같이 서로 평행하지 않은 투명한 표면에서 발생합니다.
분산 측정은 적색 광파와 보라색 광파에 대한 굴절률의 차이를 계산하여 (보석학에서) 수행됩니다.
적색광의 광원은 686.7nm의 파장(프라운호퍼 B-라인)과 430.8nm의 보라색(프라운호퍼 G-라인)의 파장으로 이동합니다.
빨간색과 보라색 사이의 간격은 보석의 분산 값을 제공합니다.
모든 개별 파장에는 고유한 굴절률 번호가 있습니다. 적색광은 보라색광보다 굴절률이 낮기 때문에 백색광의 보라색 부분이 더 많이 구부러집니다.
이 값은 모든 보석에 대해 다르며, 보석의 광학 밀도(보석 내부에서 빛이 얼마나 빨리 이동할 수 있는지)에 따라 달라집니다.
모든 투명한 보석은 분산을 나타내지만 분산 색상은 보석의 몸체 색상에 의해 가려질 수 있습니다.
다이아몬드에서 백색광의 색상 분산은 좋은 흰색을 가진 잘 절단된 브릴리언트 컷에서 화려한 "화재"를 일으킵니다.
이 "불"은 색상 분산과 전체 내부 반사 사이의 상호 작용입니다.
그림 \(\PageIndex{2}\): 분산 및 전체 내부 반사의 결과로 다이아몬드의 "화재"
다이아몬드의 굴절률(nD - 또는 Fraunhofer D-line)의 굴절률은 2.417입니다.
적색광의 값(nB)는 2.407로 측정되고 보라색광(nG)는 2.451로 측정됩니다.
B선과 G선 사이의 간격은 2.407 - 2.451 = 0.044입니다. 따라서 다이아몬드의 분산값은 0.044입니다.
이 예는 파장이 감소할수록(짧을수록) 굴절률이 증가한다는 것을 보여줍니다.
이것은 굴절률의 수직 분산이라는 용어로 알려져 있습니다.
고급
분산 측정은 일반적으로 테이블 분광계를 사용하여 수행됩니다.
최소 편차 방법을 통해이 장치로 매우 정확한 굴절률을 얻을 수 있습니다 (굴절계보다 더 정확함).
이 유형의 기기는 약 USD 1500.00에 구입할 수 있으며 작동하려면 약간의 기술이 필요합니다.
분산을 측정하는 더 쉬운 방법은 굴절계에서 협대역 간섭 필터를 사용하는 것입니다.
그러나 대부분의 굴절계는 나트륨 D-라인을 측정하도록 보정되어 있으며 B 및 G 라인은 대부분의 인간에게 보기 어려울 수 있습니다.
과학자들은 일반적으로 C 선과 F 선 사이의 분산을 측정하여 상당히 다른 값을 제공합니다.
이 선의 값은 우리 눈으로 구별할 수 있는 값에 더 가깝기 때문에 B 및 G 선 값을 얻기 위해 보간 후 C 및 F 선에 대한 측정이 유용할 수 있습니다.
파장이 656nm(nC) 및 486nm(nF)가 좋은 결과를 줄 수 있습니다.
그러나 오류를 수정하기 위해 특정 굴절계에 대한 교정 플레이트가 있는 그래프를 만들어야 합니다.
몇 가지 일반적인 보석 광물의 분산
젬 미네랄 분산(숫자)
아나타제 0.213
엔젤사이트 0.044
남록색 0.014
베니토이테 0.046
베 릴 0.014
베릴로나이트 0.010
보라사이트 0.024
브라질 사람 0.014
브루카이트 0.131
카시테라이트 0.071
셀레스타이트 0.014
세루스사이트 0.055
크리소베릴 0.015
커런덤 0.018
단부라이트 0.017
다톨라이트 0.016
다이아몬드 0.044
디옵타아제 0.036
에피도트 0.019
유클레이즈 0.016
장석, Orthoclase 0.012
형 석 0.007
석류석, 안드라다이트 0.057
석류석, 알만다이트 0.027
석류석, Grossularite 0.027
석류석, 파이로프 0.022
석류석, 로돌라이트 0.026
석류석, Spessartite 0.027
해크마나이트 0.018
햄베르기트 0.015
헤르데라이트 0.017
이도크라제 0.019
아이올라이트 0.017
코르네루핀 0.018
카이아나이트 0.020
모이사나이트 0.104
페리도트 0.020
페나카이트 0.005
폴루사이트 0.012
파월라이트 0.058
석영 0.013
로디자이트 0.018
루틸 0.280
스캐폴라이트 0.017
쉴라이트 0.038
실리마나이트 0.015
스미소나이트 0.037
스팔레라이트 0.156
스펜 0.051
첨정석 0.020
스포듀멘 0.017
스타우로라이트 0.023
탄탈라이트 0.146
황옥 0.014
토르말린 0.017
바나디나이트 0.202
울페나이트 0.203
아연사이트 0.127
지르콘 0.039
관련 항목
굴절