ویژگی های نوری در گوهرها – قسمت دوم

شکست و دوشکستی:

زمانیکه پرتوی نوری از هوا وارد شی با تراکم متوسط مانند یک سنگ قیمتی شود، بخشی از آن از سطح سنگ بازتاب شده و بخش دیگر آن وارد گوهر می شود.  نوری که وارد گوهر می گردد، حرکت آرامی داشته و در زوایای گوهر خم می شود. تفاوت در سرعت و زاویه بین هوا و سنگ قیمتی نتیجه ای جز شکست را در پی ندارد. این شکست یا خمیدگی نور را می توان اندازه گیری نمود. این اعداد به دست آمده را در اصطلاح ضریب شکست می نامند. این ضریب در تمامی گونه های مختلف سنگ ثابت بوده و به تشخیص آسان گوهر کمک می کند. ضریب شکست بیان گرنسبت سرعت نور در هوا به سرعت نور در سنگ است.

بنابراین اگر سرعت نور در هوا برابر 300 هزار کیلومتر بر ثانیه و سرعت نور در الماس برابر 125 هزار کیلومتر بر ثانیه باشد. آن وقت حاصل تقسیم این دو عدد بر یکدیگر عددی معادل 4/2 را به شما می دهد. این عدد ضریب شکست الماس می باشد. این ضریب شکست به این معنا است که سرعت نور در هوا 4/2 برابر سریعتر از سرعت حرکت نور در الماس است.

هنگامیکه نور به گوهر برخورد می کند به دو پرتوی جداگانه تقسیم شده که هر کدام از این پرتوها در مسیر و سرعت متفاوت در گوهر حرکت می کنند. این حرکت را دو شکستی می نامند. این پدیده بسیار نامتداول بوده و در گونه های مختلف کلسیت که به نام Iceland Spar مشهور است، زیرکن، روتایل و اسفن قابل رؤیت می باشد.

تمامی سنگ های شفاف به 2 قسمت ایزوتروپیک و آنیزوتروپیک تقسیم می گردند. ایزوتروپیک شامل سنگ هایی می شوند که ساختار کریستالی همگرا و یکسانی دارند. هنگامیکه نور در گوهرهای ایزوتروپیک حرکت می کند، در تمامی مسیرها با یک سرعت برابر عبور کرده که این عمل سبب ایجاد تنها یک ضریب شکست در گوهر می شود. به عبارتی تک شکستی یکی از ویژگی های نوری گوهر است در زمانیکه نور در گوهرهای با تراکم متوسط بدون ایجاد تضاد و دوقطبی عبور می کند.
در مقابل هنگامیکه نور از گوهرهای با خاصیت آنیزوتروپیک (ناهمسان) عبور می کند، نور به 2 بخش تقسیم گشته و دو قطبی می شود. در این صورت سنگ دارای خاصیت دو شکستی می گردد. این خاصیت در گوهرهایی رخ می دهد که دارای ساختار 5 یا 6 کریستالی باشند. همانند تتراگونال، اورتورومبیک، هگزاگونال، مونوکلینیک و تری کلینیک. این گوهرهای آنیزوتروپیک این قدرت را دارند تا نور را قطبی کرده و یا موج حرکتی نور را تنها در یک مسیر محدود سازند. سپس از ورود مابقی امواج جلوگیری کرده و نور را به دو پرتو تقسیم می کنند. این دو پرتو در سرعت های گوناگونی از یک زاویه به زاویه دیگر حرکت می نماید.