Was ist Edelstein-Doppelbrechung?

Wir wissen, dass Edelsteine funkeln und leuchten, aber wissen wir auch genau, warum? Was verleiht Edelsteinen ihren schimmernden Glanz und läuft dieser Prozess bei jedem Edelstein anders ab? Da Licht je nach Struktur des Steins unterschiedlich gebrochen wird, müssen wir zur Beantwortung dieser Fragen einen wissenschaftlichen Prozess namens Doppelbrechung untersuchen.

Das unverwechselbare Funkeln eines Diamanten ist für uns leicht zu erkennen, es gibt jedoch eine Vielzahl anderer Steine mit unterschiedlichen Strukturen, die das Licht unterschiedlich ausstrahlen. Was unterscheidet sie also voneinander?

Bei der Doppelbrechung geht es darum, in welche Richtung das Licht beim Eintritt in einen Edelstein aufgespalten wird und ob es einmal oder mehrmals gebrochen wird.

Lesen Sie weiter, während wir die Definition der Doppelbrechung von Edelsteinen erläutern, welche Edelsteine Doppelbrechung aufweisen, die Merkmale der Doppelbrechung und wie man die Doppelbrechung eines Edelsteins berechnet. Aber zunächst können wir auf keines dieser Details eingehen, ohne zuerst zu erklären, was Doppelbrechung ist, oder?

Was ist Edelstein-Doppelbrechung?

Um diese Frage am besten zu beantworten, definieren wir die mit dem Prozess der Doppelbrechung verbundenen Begriffe:

• Brechung: Wenn Licht von einer transparenten Substanz oder einem transparenten Objekt zu einem anderen gelangt, beispielsweise von Luft zu einem Edelstein, wird es gebrochen oder ändert seine Richtung.

• Doppelbrechung: Licht dringt in eine schräge Substanz wie einen Edelstein ein und wird in zwei (manchmal drei) verschiedene Richtungen aufgeteilt.

• Doppelbrechung: Jetzt können wir Doppelbrechung definieren, also die Messung der Doppelbrechung eines Edelsteins. Wenn Licht in zwei Richtungen gebrochen wird oder doppelt bricht, verwenden wir die Doppelbrechung nicht nur zum Messen, sondern auch zum Identifizieren von Edelsteinen.

Wie und warum messen Gemmologen den Brechungsindex?

Wenn Licht in einen Edelstein eindringt, wird es verlangsamt, gebrochen und gebeugt. Dies ist eine Eigenschaft, die Gemmologen bei der Berechnung des Brechungsindex eines Edelsteins berücksichtigen müssen.

Wie messen Gemmologen den Brechungsindex (RI)?

Bei diesem Verfahren wird die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum gemessen und dieser Wert durch die Lichtgeschwindigkeit geteilt, die durch einen Edelstein geht. Warum wird die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum gemessen? Bedenken Sie, dass die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum immer höher ist als durch einen Edelstein, sodass der RI eines Edelsteins immer 1 oder höher ist. Mit einem Refraktometer kann der Techniker den RI des Edelsteins genau messen.

Warum ist der Brechungsindex wichtig?

Der RI ist wichtig, weil er dem Gemmologen letztendlich verrät, mit welcher Art von Edelstein er arbeitet. Es gibt Hunderte von Edelsteinen auf der Welt und die Messung des RI ist eine effektive Methode, um Edelsteine genau und effizient zu identifizieren.

Welche Beziehung besteht zwischen Brechungsindex und Doppelbrechung?

Da es Hunderte von Edelsteinen auf der Welt gibt, kann man den Edelstein anhand des RI identifizieren und die Klasse der Steine eingrenzen, die Doppelbrechung aufweisen. Das liegt daran, dass bestimmte Steine nur einen RI haben und nicht doppelt brechen. Wenn ein Stein nicht doppelt bricht, weist er keine Doppelbrechung auf.

Der Brechungsindex hilft Gemmologen, Edelsteine anhand der Lichtbrechung zu kategorisieren. Nun wissen wir, dass ein Stein doppelt brechen muss, um Doppelbrechung zu zeigen. Von welchen Steinen sprechen wir?

Welche Edelsteine haben Doppelbrechung?

Eine einfache Möglichkeit, herauszufinden, welche Edelsteine Doppelbrechung aufweisen, besteht darin, sich die Struktur des Edelsteins anzusehen. Wenn der Edelstein eine Kristallstruktur hat, die als isometrisch und würfelförmig gilt, sind die Achsen der Struktur alle gleich lang und Steine mit dieser Struktur enthalten daher nur einen RI. Ein Paradebeispiel für einen isometrischen Stein mit einem RI ist der Diamant. Denken Sie daran, dass ein Stein mit nur einem RI keine Doppelbrechung aufweist und somit keine Doppelbrechung hat.

Das bedeutet, dass Edelsteine mit einer anderen Kristallstruktur eine doppelte Brechung aufweisen. Diese Edelsteine haben 2-3 Brechungsindizes, die durch die Richtung definiert sind, in der das Licht in sie eintritt und durch sie hindurchgeht.

Beispiele für Edelsteine, die Doppelbrechung aufweisen, sind Zoisit, Kalzit, Smaragd, Tansanit, Rubin, Saphir und Topas.

Was sind die visuellen Effekte der Doppelbrechung?

Doppelbrechende Edelsteine weisen die folgenden visuellen Effekte auf:

• Pleochroismus – Dies ist ein Farbeffekt, bei dem 2-3 Farben angezeigt werden. Je nachdem, wie Sie den Stein halten und in welchem Winkel, variiert der Pleochroismus.

• Doppeltsehen - Bei einigen Edelsteinen tritt ein faszinierender Doppelbrechungseffekt auf, der zu Doppeltsehen führt. Wenn der Edelstein facettiert oder geschliffen ist, scheint er zwei Bilder zu reflektieren.

• Unschärfe – Doppelbrechung kann auch auf natürliche Weise dazu führen, dass auf einem Edelstein eine Art Unschärfe auftritt, wodurch er unscharf erscheint.

So berechnen Sie die Doppelbrechung

Jeder Edelstein hat sowohl einen niedrigen als auch einen hohen Brechungsindex. Die Lücke zwischen diesen beiden Werten ist der Ort, an dem Sie die Doppelbrechung des Edelsteins finden. Edelsteine mit hoher Doppelbrechung haben auch deutlichere visuelle Effekte.

Es gibt jedoch bestimmte Edelsteine, die tatsächlich einen Wertebereich haben, der ihren Brechungsindex darstellt und sich auf die Achsen in ihrer Struktur bezieht. Wenn ein Edelstein mehrere RI-Werte hat, können Sie den Bereich der Doppelbrechung berechnen, indem Sie den Unterschied zwischen den kleinsten und größten Werten des Edelsteins untersuchen. Anstatt einer Doppelbrechung von 0,008 wie bei einem Saphir hat er einen Doppelbrechungsbereich von 0,108-0,110 wie bei Azurit .

Obwohl es Edelsteine gibt, die keine Doppelbrechung aufweisen (z. B. Diamanten), gibt es viele Edelsteine, die eine Doppelbrechung aufweisen, und sogar ein großer Teil der Edelsteine weist eine Bandbreite an Doppelbrechung auf.

Eine kurze Zusammenfassung zur Doppelbrechung

Damit schließen wir unseren Überblick über die Doppelbrechung von Edelsteinen ab. Haben wir alle Ihre Fragen beantwortet? Auch wenn dies nach einer Menge Informationen klingt, gibt es tatsächlich nur wenige Schlüsselkriterien für die Doppelbrechung. Nachfolgend finden Sie Stichpunkte zur Zusammenfassung der Doppelbrechung von Edelsteinen:

• Doppelbrechung tritt auf, wenn Licht beim Eintritt in einen Edelstein doppelt gebrochen wird, weil das Licht in zwei bis drei verschiedene Richtungen aufgespalten wird.

• Ein Stein muss mehr als einen Brechungsindex haben, um Doppelbrechung zu zeigen.

• Zu den optischen Effekten der Doppelbrechung gehört der Pleochroismus, bei dem mehrere Farben aus unterschiedlichen Winkeln des Edelsteins sichtbar werden, sowie Unschärfe und Doppeltsehen.

• Zu den beliebtesten doppelbrechenden Edelsteinen, die eine Doppelbrechung aufweisen, gehören Rubine und Smaragde.

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