Применение спектроскопа

Применение спектроскопа

Спектроскоп — один из трех китов, на которых покоится современная диагностическая геммология. Два других — рефрактометр и микроскоп.
Рефрактометр позволяет определить большинство ограненных камней, в то время как микроскоп говорит нам об их происхождении. Но рефрактометр неприменим в случае необработанных камней, а также камней, имеющих высокие показатели преломления. Не в каждом камне можно увидеть под микроскопом его характерные особенности. Да и спектроскоп, разумеется, имеет свои ограничения. Однако именно его следует применять в тех случаях, когда два других прибора оказываются бесполезными; именно он позволяет очень быстро и точно определить ряд драгоценных камней. Спектроскоп может применяться с одинаковым успехом как в случае необработанных, так и в случае полированных камней с высоким показателем преломления, и камней, показатели преломления которых лежат в пределах шкалы рефрактометра. Нередко с помощью спектроскопа удается определить, является камень природным или синтетическим, выявить случаи искусственной окраски (например у жадеита) или облучения (например у алмаза) и т. д.
И все это выполняется очень просто — лишь путем анализа света, прошедшего через камень или отраженного от его поверхности. Мы уже упоминали в гл. 4, что белый свет представляет собой результат смещения лучей всех цветов радуги: красного, оранжевого, желтого, зеленого, синего и фиолетового. Красный имеет наибольшую длину волны, а фиолетовый — наименьшую. Прежде в качестве единицы измерения длин волн света был принят ангстрем А, но в связи с все более широким внедрением метрической системы и в соответствии с рекомендацией Королевского научного общества от 1973 г. по введению Международной системы единиц (СИ), принятой единицей стал нанометр. Нанометр представляет собой одну миллионную долю миллиметра. К счастью, переход от одной единицы к другой прост: 1 нанометр равен 10 ангстремам. Диапазон видимого света лежит приблизительно в пределах от 700 до 400 нм, или, что то же самое, от 7000 до 4000 А в старых единицах. Длина волны натриевого света теперь соответствует 589,3 нм вместо 5893 А.
За красным краем спектра находятся невидимые так называемые инфракрасные лучи, которые переходят в тепловые волны еще большей длины; фиолетовый край спектра продолжается в область невидимых ультрафиолетовых лучей (от 400 до 200 нм). Рентгеновские лучи имеют такую же волновую природу, как и световые, и отличаются от последних лишь малой длиной волны — порядка 0,1 нм.
Было также решено заменить микрон, широко используемый для обозначения размера частиц алмазного порошка и равный одной тысячной миллиметра, на микрометр. Совершенно очевидно, что это нововведение вызовет недовольство геммологов, воспитанных на старых традициях, которые вполне их устраивают.
[ Принцип, на котором основана способность спектрометра анализировать свет, раскладывая его на составные части, очень прост: лучи различных цветов (длин волн) при прохождении через призму из стекла или другого прозрачного материала преломляются неодинаково^Так, узкий параллельный пучок белого света, пройдя через призму, превращается в полосу радужных цветов — видимый спектр. Последний можно получить и другим путем — пропуская свет через решетку из параллельных линий, расположенных очень близко друг от друга и через равные интервалы. Такая решетка, называемая дифракционной решеткой, используется во многих спектроскопах. Оба типа спектроскопа — как с призмой, так и с решеткой — имеют свои преимущества и недостатки. Призменные спектроскопы дают более яркий спектр, но ширина его цветных зон увеличивается по мере приближения к фиолетовому краю в соответствии с возрастающей дисперсией стекла или другого материала, из которого сделана призма. Прибор с дифракционной решеткой дает равномерное распределение цветовых областей, однако из-за образования ряда спектров глаза достигает значительно меньше света от одного наблюдаемого спектра. Поскольку яркость наблюдаемого спектра очень важна, автор для быстрой диагностики драгоценных камней по их спектру поглощения рекомендует применять призменный спектроскоп. Такой спектроскоп состоит из металлической трубки с регулируемой щелью на одном конце, через которую пропускается анализируемый свет. За щелью расположена линза, которая превращает проходящий через нее пучок света в параллельный. Затем этот пучок проходит через три или пять стеклянных призм, склеенных таким

Продолжение здесь