Цветной фильтр Челси

Простым и очень хорошим средством выявления не заметных на глаз различий в цвете камня могут служить цветные фильтры. Они, в частности, могут помочь отличить изумруд от его имитаций.

Изумруд – почти единственный камень среди зеленых камней (и стекол), который пропускает значительную часть красного цвета спектра и поглощает в некоторой степени его желто-зеленую область. Если его рассматривать через фильтр, пропускающий только темно-красный и желто-зеленый свет, то он выглядит красным, тогда как практически все имитации или природные камни, похожие на изумруд, кажутся через фильтр зелеными. Выпускалось много типов таких фильтров, из которых наибольшее распространение получил фильтр Челси, разработанный Лондонской диагностической лабораторией совместно с Политехническим колледжем Челси. Кроме определения изумрудов фильтр Челси применим и для решения других задач. Однако если исследователь не знает всех возможностей этого фильтра, то может прийти к неправильному выводу. Потому что в одних случаях признак «красный через фильтр» является сигналом опасности, в других случаях, наоборот, это положительный сигнал. Например, голубые синтетические шпинели и синие кобальтовые стекла кажутся красными. Это позволяет быстро отличить их от сапфира, аквамарина или голубого циркона, имеющих грязно-зеленый цвет.

Дихроизм и дихроскоп

Почти во всех двупреломляющих цветных минералах имеются два различно окрашенных луча, которые одновременно достигают нашего глаза, смешиваясь друг с другом. Двупреломление в общем означает, как мы знаем, что лучи, прошедшие через минерал в каком-либо направлении, разделяются на два луча, каждый из которых колеблется в плоскости перпендикулярной другому лучу. Эти лучи не только движутся с разной скоростью, но еще и поглощаются по-разному. Это явление называется дихроизмом (эффектом двух цветов) или, в общем случае, плеохроизмом (эффектом многих цветов), поскольку некоторые камни могут характеризоваться в различных направлениях тремя разными цветами, хотя в одном направлении видны всегда только два цвета.

Данный эффект заметить невооруженным глазом обычно невозможно, за исключением сильно дихроичных камней, оттенок которых меняется при их повороте в соответствие с изменением направлением света, проходящего через кристалл.

Чтобы наблюдать оба цвета одновременно, применяется небольшой простой прибор, называемый дихроскопом. Он представляет собой трубку с окном на одном конце и линзой на другом, между которыми помещают кусочек кальцита таким образом, чтобы он создавал два рядом лежащих изображений окна, наблюдаемых через окуляр. Свет двух таких рядом лежащих изображений окна колеблется в разных плоскостях, причем колебания для одного изображения перпендикулярны колебаниям для другого.

Если камень расположить перед окном дихроскопа так, чтобы свет, проходящий через него, попадал в окно прибора, то через окуляр будут видны два окна, окрашенные в цвета поляризованных лучей, идущих из камня.

Обычно это просто два различных по интенсивности оттенка одного и того же цвета. Например, для сапфира, как правило, в окнах видны темно-синий и светло-синий цвета, однако у некоторых камней наблюдается удивительная разница в цветах. Например, в уральском александрите при повороте камня перед окном дихроскопа можно видеть пурпурный, зеленый и оранжевый цвета (по два одновременно).

Вращение камня важный фактор при определении дихроизма. Во всех анизотропных минералах имеются одно или два направления (оптические оси), вдоль которых дихроизма нет. В правильно ограненных рубинах, в которых оптическая ось ориентирована перпендикулярно площадке камня, при наблюдении через площадку заметен лишь очень слабый дихроизм. А в синтетическом рубине, который редко гранится правильно, дихроизм при наблюдении через площадку заметен сильно.

Надо запомнить, что дихроизм свойственен только анизотропным (двупреломляющим) минералам. Таким образом, у нас есть еще одна возможность определить двупреломление минерала (т. е. его наличие или отсутствие). Дихроизм позволяет отличить рубин от красной шпинели и граната, синюю шпинель от синего турмалина такого же оттенка, сапфир от синей синтетической шпинели и т. д. Следует учитывать, что эффект дихроизма сильно варьирует у камней одно и того же минерального вида, это зависит от особенностей состава минералов. В разных месторождениях интенсивность дихроизма у минералов может быть разной. В случае, когда различные оттенки слабы, трудно быть уверенным в наличии дихроизма.