گوهر شناسی و سنگ شناسی

جدول ضریب شکست نور سنگهای قیمتی

ضریب شکست نور (Refractive Index) با نماد RI یکی از فاکتور های بسیار مهم در شناخت گوهر سنگ ها است زیرا هر گوهر سنگ ضریب شکست مربوط به خود را داراست. سنگهایی با ضریب شکست بیشتر، تمایل به درخشندگی و انعکاس بیشتر نور به چشم ما دارند. همانطور که در جدول نیز مشاهده میکنید برای الماس، شاخص برلیانسی آن سبب شده نسبت به گوهرسنگهای دیگر ارزشمند تر شود. قبل از دیدن جدول ضریب شکست نور کانی ها و سنگهای قیمتی لازم است با تعریف و برخی اصطلاحات آشنا شیوید:

ضریب شکست نور چیست؟

محاسبه ضریب شکست نور
در این تصویر تک انکساری نور در الماس که یک کانی ایزوتروپیک هست نمایش داده شده و با فرمول محاسبه ضریب شکست نور محاسبه شده است.

ضریب شکست نور در واقع بررسی سرعت نور در مایعات و جامدات و گاز ها بوده که عامل آن تغییر سرعت نور در محیط های مختلف است. در گوهرشناسی ضریب شکست نور در سنگ های قیمتی به دو روش ایمرسیون و رفرکتومتر سنجیده میشه.  نحوه محاسبه ضریب شکست نور بسیار ساده است. برای مثال سرعت نور در خلأ تقریبا ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه است ولی سرعت نور در الماس چیزی در حدود ۱۲۵ هزار کیلومتر بر ثانیه است. با تقسیم سرعت نور در خلأ و سرعت نور در گوهر سنگ مورد نظر میتوان به شاخص ضریب شکست نور رسید:

۳۰۰÷۱۲۵=2.4 که این عدد همان ضریب شکست نور الماس چیزی در حدود ۲.۴۱۷ تا ۲.۴۱۹ است.

اگر بخواهیم واضح تر تعریف ضریب شکست نور را بیان کنیم این مثال چاره گشاست:
ضریب شکست نور در آبسکه ای درون یک ظرف بلورین بیندازید جایگاه دقیق سکه را علامت گذاری و سپس ظرف را با آب پر کنید. جایگاه دیده شدن سکه درون آب را علامت گذاری کنید. تغییر جایگاه سکه در واقع به علت تغییر سرعت نور در هوا نسبت به آب است.

دو شکستی یا ضریب شکست مضاعف (انکسار مضاعف) چیست؟

برخی کانی ها دو ضریب شکست نور (Double Refraction) دارند یا اصطلاحا دارای انکسار مضاعف (به انگلیسی: Birefringence) هستند. برخی کانی ها تک انکساری هستند. به طور کلی کانی ها به دو دسته تقسیم میشوند:

1- کانی های ایزوتروپیک (isotropic)

کانی های ایزوتروپیک‌ آن دسته از کانی هایی هستند که از ساختار کریستالی همگرا و یکسانی برخودار بوده و نور در آنها با سرعت یکسان عبور می کند. عموم کانی هایی که تبلور ایزومتریک دارند از این جمله اند. کانی های ایزوتروپیک مانند الماس و اسپینل و… تک انکساری هستند.

2- کانی های غیر ایزوتروپیک (anisotropic)

ضریب انکسار مضاعف کلسیت
بلور کلسیت که دارای ضریب شکست مضاعف است . همانطور که میبینید نوشته پشت بلور به علت داشتن ویژگی اوپتیکی دو شکستی بدین شکل دیده میشود و در حقیقت پرتو نور به محض ورود به کانی به دو پرتو نور با زاویه متفاوت انکسار یافته.

کانی های گوهری آنیزوتروپیک یا غیر ایزوتروپیک آن دسته از سنگ‌های قیمتی هستند که نور در هنگام عبور از آنها به دو بخش تقسیم شده و بازاویه ای متفاوت انتشار میابد. گوهرهای غیر ایزوتروپیک دارای دوشکستی یا ضریب شکست مضاعف (Double Refraction) هستند. اکثر کانی های گوهری دارای شکست مضاعف هستند. همانطور که مشاهده میفرمایید یک پرتو نور به محض ورود به کانی به دو پرتو نور با زاویه ی متفاوت انکسار یافته.

کانی های آنیزوتروپیک موج حرکتی نور را در یک مسیر محدود ساخته و سپس از ورود سایر امواج جلوگیری می کنند. بنابراین نور به دو پرتو تقسیم میشود هر یک از این پرتو‌ها با زاویه مخصوص به خود در مسیرهای مختلفی انتشار می یابند. اگر اختلاف انکسار مضاعف از این کوچکتر باشند قابل محاسبه نیستند و یا اینکه با دستگاه های پیشرفته محاسبه میشوند پس به نوعی میتوان این گروه رو هم آنیزوتروپیک و هم ایزوتروپیک نامید.

جدول مقدار ضریب شکست نور 150 نوع کانی طبیعی

جدول ضریب شکست نور گوهر سنگها
نام گوهر سنگضریب شکست نورانکسار مضاعف
هماتیت (Hematite)2.940-3.2200.287
سینابار (Cinnabar)2.905-3.2560.351
کوپریت (Cuprite)2.849ندارد
الماس (Diamond)2.417-2.419ندارد
اسفالریت (Sphalerite)2.368-2.371ندارد
کاسیتریت (Cassiterite)1.997-2.0980.096-0.098
شیلیت (Scheelite)1.918-1.9370.010-0.018
گارنت دمانتوئید (Demantoid Garnet)1.88-1.94ندارد
گارنت یوواروئیت (Uvarovite Garnet)1.865ندارد
اسفن یا تیتانیت (Sphene , Titanite)1.843-2.1100.100-0.192
زیرکن (Zircon)1.810-2.0240.002-0.059
سروزیت (Cerussite)1.804-2.0790.274
گارنت اسپسارتین (Spessartite Garnet)1.790-1.820ندارد
پینیت (Painite)1.787-1.8160.029
گارنت آلماندین (Almandine Garnet)1.770-1.820ندارد
یاقوت سرخ (Ruby)1.762-1.7780.008
یاقوت سرخ استار(Star Ruby)1.762-1.7780.008
یاقوت کبود (Sapphire)1.762-1.7780.008
یاقوت کبود استار (Star Sapphire)1.762-1.7780.008
گارنت مالی (Mali Garnet)1.760-1.780ندارد
بنیتوئیت (Benitoite)1.757-1.8040.047
الکساندریت (Alexandrite)1.746-1.7630.007-0.011
کریزوبریل (Chrysoberyl)1.746-1.7630.007-0.011
گارنت رودولیت (Rhodolite Garnet)1.742-1.785ندارد
گارنت تغییر رنگ دهنده (Color-Change Garnet)1.742-1.780ندارد
گارنت مالایا (Malaia Garnet)1.742-1.780ندارد
گارنت گروسولار (Grossular Garnet)1.734-1.759ندارد
گارنت ساواریت (Tsavorite Garnet)1.734-1.759ندارد
گارنت لوکو (Leuco Garnet)1.734-1.759ندارد
گارنت هسونیت (Hessonite Garnet)1.730-1.757ندارد
اپیدوت (Epidote)1.729-1.7680.015-0.049/td>
بستناسیت (Bastnasite)1.720-1.8200.100
آزوریت (Azurite)1.720-1.8480.108-0.110
گارنت پیروپ (Pyrope Garnet)1.720-1.756ندارد
تافئیت (Taaffeite)1.719-1.7300.004-0.009
رودونیت (Rhodonite)1.716-1.7520.010-0.014
اسپینل (Spinel)1.712-1.782ندارد
کیانیت (Kianite)1.710-1.7340.015-0.033
دیاسپور (Diaspore)1.702-1.7500.048
سرندیبیت (Serendibite)1.701-1.7430.005
ایدوکراز (Idocrase-Vesuvianite)1.700-1.7230.002-0.012
تانزانیت (Tanzanite)1.691-1.7000.009
زئوسیت (Zoisite)1.691-1.7000.009
دومورتیریت (Dumortierite)1.678-1.6890.015-0.037
سینهالیت (Sinhalite)1.665-1.7120.036-0.042
دیوپسید (Diopside)1.664-1.7300.024-0.031
کورنروپین (Kornerupine)1.660-1.6990.012-0.017
هیدنیت (Hiddenite)1.660-1.6810.014-0.016
کونزیت (Kunzite)1.660-1.6810.014-0.016
اسپودمن (Spodumene)1.660-1.6810.014-0.016
آکسینیت (Axinite)1.656-1.7040.010-0.012
مالاکیت (Malachite)1.666-1.9090.254
سیلیمانیت (Sillimanite)1.655-1.6840.014-0.021
یشم جادئیت (Jadeite)1.652-1.6880.020
پریدوت یا زبرجد (Peridot)1.650-1.7030.036-0.038
انستاتیت (Enstatite)1.650-1.6800.009-0.012
اوکلاز (Euclase)1.650-1.6770.019-0.025
فناکیت (Phenakite)1.650-1.6700.016
دیوپتاز (Dioptase)1.644-1.7090.051-0.053
شبق (Jet)1.640-1.680ندارد
ژرمژوئیت (Jeremejevite)1.637-1.6530.007-0.013
باریت (Barite)1.636-1.6480.012
دنبوریت (Danburite)1.630-1.6360.006-0.008
کلینوهومیت (Clinohumite)1.629-1.6740.028-0.041
آپاتیت (Apatite)1.628-1.6490.002-0.006
آندالوزیت (Andalusite)1.627-1.6490.007-0.013
اسمیت زونیت (Smithsonite)1.621-1.8490.228
داتولیت (Datolite)1.621-1.6750.040-0.060
سلستین (Celestine)1.619-1.6350.010-0.012
تورمالین (Tourmaline)1.614-1.6660.014-0.032
اکتینولیت (Actinolite)1.614-1.6530.020-0.025
همی مورفیت (Hemimorphite)1.614-1.6380.022
پرهنیت (Prehnite)1.611-1.6690.021-0.039
گاسپیت (Gaspeite)1.610-1.8100.22
فیروزه (Turquoise)1.610-1.6500.040
توپاز (Topaz)1.609-1.6430.009-0.016
سوژیلیت (Sugilite)1.607-1.6110.001-0.004
سنگ برزیل (Brazilianite)1.602-1.6230.019-0.021
پزوتایت (Pezzottaite)1.601-1.6200.008-0.011
رودوکروزیت (Rhodochrosite)1.600-1.8200.208-0.220
نفریت (Nephrite)1.600-1.6270.027
لاریمار (Larimar)1.595-1.6451.595-1.645
یودالیت (Eudialyte)1.591-1.6330.003-0.010
گرندیدیریت (Grandidierite)1.590-1.6230.033
هولیت (Howlite)1.586-1.6050.019
آمبلیگوینت (Amblygonite)1.578-1.6460.024-0.030
زمرد (Emerald)1.565-1.6020.005
آکوامارین (Aquamarine)1.565-1.6020.005
مورگانیت (Morganite)1.562-1.6050.004-0.010
گوشنیت (Goshnite)1.562-1.6050.004-0.010
بریل طلایی (Golden Beryl)1.562-1.6050.004-0.010
بریل قرمز یا بیکسبیت (Bixbite)1.562-1.6050.004-0.010
لابرادوریت (Labradorite)1.559-1.5700.008-0.010
همبرگیت (Hambergite)1.553-1.6280.072
چاروئیت (Charoite)1.550-1.5610.004-0.009
آمیتیست (Amethyst)1.544-1.5530.009
آونتورین (Aventurine)1.544-1.5530.009
آمیترین (Ametrine)1.544-1.5530.009
سیترین (Citrine)1.544-1.5530.009
کالسدون سیلیکای جواهری (Gem Silica)1.544-1.5530.009
بلور کوارتز یا دُر (Crystal Quartz)1.544-1.5530.009
رز کوارتز (Rose Quartz)1.544-1.5530.009
کوارتز دودی (Smoky Quartz)1.544-1.5530.009
آندزین (Andesine)1.543-1.5510.009
آیولیت (Iolite)1.542-1.5780.008-0.012
اسکاپولیت (Scapolite)1.540-1.5790.009-0.037
جاسپر (Jasper)1.54ندارد
کهربا (Amber)1.539-1.545ندارد
اولیگوکلاز (Oligoclase)1.538-1.5500.007-0.013
آراگونیت (Aragonite)1.530-1.6850.155
ویلیامزیت (Williamsite)1.530-1.5750.001-0.002
عقیق (Agate)1.530-1.5400.004-0.009
سنگ خون (Bloodstone)1.530-1.5400.004-0.009
کلسدونی (Chalcedony)1.530-1.5400.004-0.009
کلسدونی سبز (Chrome Chalcedony)1.530-1.5400.004-0.009
کارنلین (Carnelian)1.530-1.5400.004-0.009
کریزوپراز (Chrysoprase)1.530-1.5400.004-0.009
اونیکس (Onyx)1.530-1.5400.004-0.009
لپیدولیت (Lepidolite)1.525-1.5870.013
سنگ خورشید (Sunstone)1.525-1.5480.010
آمازونیت (Amazonite)1.522-1.5300.008
مروارید (Pearl)1.52-1.690.158
آمولیت (Ammolite)1.52-1.680.155
ارتوکلاز (Orthoclase)1.518-1.5300.008
مون استون (Moonstone)1.518-1.5280.008
کارلتونیت (Carletonite)1.517-1.5210.004
پودرتیت (Poudretteite)1.511-1.5320.021
پتالیت (Petalite)1.502-1.5180.012-0.017
لاجورد (Lapis lazuli)1.50ندارد
هوینیت (Hauynite)1.498-1.510ندارد
الکزیت (Ulexite)1.491-1.5200.029
کلسیت (Calcite)1.486-1.6580.172
سنگ مرجان یا کُرال (Coral)1.486-1.6580.160-0.172
مولداویت (Moldavite)1.48-1.54ندارد
هکمنیت (Hackmanite)1.48ندارد
سودالیت (Sodalite)1.48ندارد
کریزوکولا (Chrysocolla)1.46-1.570.023-0.040
اوبسیدین (Obsidian)1.45-1.55ندارد
فلوریت (Flourite)1.434ندارد
اوپال (Opal)1.37-1.52ندارد

نوشته های مشابه

‫2 نظرها

  1. سوال: اگر لازمه‌ی شکست نور تغییر سرعت نور به واسطه ورود به یک محیط چگالتر مثل آب یا الماس است، پس چرا در جدول شما سنگهای غیر شفاف (مثل عقیق و یشم و کورال و اپال و …) هم دارای رفرکت هستند؟ چگونه ممکن است شکست نوری که وارد مواد غیر شفاف میشود را اندازه‌گیری کرد؟

    1. سلام، عقیق، کورال، یشم.. اینا از شفافیت نیمه مات تا اوپاک(جسمی که نور رو کلا عبور نمیده) وجود دارن. شما تا بحال نور چراغ رو به عقیق نزدید؟

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن