Цвет, цветные фильтры и дихроскоп

Цвет, цветные фильтры и дихроскоп

Красота и популярность драгоценных камней в значительной степени обусловлены их цветом. Именно цвет бирюзы и лазурита сделал их первыми из камней, которые стали предметом вожделения человека на заре цивилизации, и именно благодаря замечательному красному цвету рубина, глубокому васильковому цвету лучших сапфиров и яркому зеленому цвету изумруда (в сочетании с их прозрачностью, твердостью и редкостью) эти камни всегда считались самыми дорогими. Лишь для алмаза, уникального как в этом, так и во многих других отношениях, полное отсутствие цвета рассматривалось как эталон совершенства.
Тем, кто не знаком с геммологией, трудно вообразить, что окраска большинства минералов, используемых как драгоценные камни, может быть представлена широкой гаммой цветов и что в "чистом" виде эти минералы были бы совершенно бесцветны и потому имели бы сравнительно низкую ценность. Рубин и сапфир представляют собой красную и синюю разновидности минерала корунда, но существуют также белые, желтые, розовые и зеленые сапфиры. Изумруд и аквамарин — густо-зеленая и бледно-голубая разновидности берилла, однако известны белые, розовые и желтые бериллы, равно как и бериллы зеленого цвета, не попадающие, однако, в разряд изумрудов. Турмалин, кварц, циркон и топаз могут служить еще одним примером таких полихромных минералов; турмалин замечателен тем, что у него полихромность нередко наблюдается в одном кристалле, причем границы между цветами (обычно зеленым и розовым) проявляются довольно резко или по длине кристалла, или по концентрическим зонам.
Существует много красных, синих и зеленых драгоценных камней, но только некоторые из них близки к рубину, сапфиру и изумруду по богатству оттенков, и только натренированный глаз эксперта способен отличить их от других природных камней, имитаций из стекла и от их синтетических аналогов. Для начинающего геммолога необходимо использовать любую возможность для практики в визуальном определении различных драгоценных камней, обращая при этом внимание на особенности оттенков цвета, типичные для каждого из минералов.
В том случае, когда даже опытному глазу трудно различить разные, но очень близкие по цвету камни, для "анализа" цвета применяются некоторые несложные приборы, упрощающие эту процедуру. То, что мы называем белым светом, т. е. светом от Солнца или других светящихся тел, в действительности представляет собой смесь всех цветов радуги. В 1666 г., известном как год Большого Лондонского пожара, Ньютон, анализируя с помощью стеклянной призмы узкий пучок света, проникающего через щель в занавеске в его затемненную комнату, впервые увидел, что солнечный свет имеет сложную природу.
Падая под углом на границу прозрачного твердого тела, свет различно преломляется в зависимости от длины волны; красные лучи, имеющие большую длину волны, отклоняются меньше, чем фиолетовые, имеющие меньшую длину волны. При прохождении через призму лучи, различно отклоняясь от прежнего направления, разделяются и на экране видны в виде перекрывающихся пятен чистых цветов (так называемая спектральная полоса) — красного, оранжевого, желтого, зеленого, синего и фиолетового, плавно переходящих один в другой.
Камни кажутся глазу окрашенными просто потому, что они поглощают часть проходящего через них белого света; некоторые длины волн (цвета) поглощаются сильнее других. Это явление называется предпочтительным поглощением. Наименее поглощаемые цвета достигают нашего глаза и вызывают ощущение цвета камня. Наблюдаемый нами цвет входил в состав первоначального белого света, а не был создан камнем, который просто поглотил из белого света цвета, дополнительные к тем, которые мы видим. Известно и то, что два камня могут поглотить из белого света совершенно разные наборы длин волн и тем не менее казаться невооруженному глазу одинаковыми по цвету. Поэтому только с помощью приборов можно установить, что так называемая средняя эффективная длина волны непоглощенных участков спектра действительно одинакова для каждого из камней.
Спектроскоп (с помощью которого свет анализируется тем же способом, как и в первоначальном эксперименте Ньютона) в большинстве случаев позволяет обнаружить это различие в двух одинаковых цветах, что способствует быстрой идентификации цветных камней. Подробности, касающиеся использования этого ценного прибора, сообщаются в гл. 10.