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:
فهرست مطالب
ضریب شکست نور چیست؟
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: سکه 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)
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 (Double Refraction) که حداکثر اختلاف این دو شکستی را ضریب انکسار مضاعف یا بیرفرنژانس (Birefringence ) مینامند. 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 سنگ | ضریب شکست نور | انکسار مضاعف | |
هماتیت (Hematite) | 2.940-3.220 | 0.287 | |
سینابار (Cinnabar) | 2.905-3.256 | 0.351 | |
کوپریت (Cuprite) | 2.849 | ندارد | |
الماس (Diamond) | 2.417-2.419 | ندارد | |
اسفالریت (Sphalerite) | 2.368-2.371 | ندارد | |
کاسیتریت (Cassiterite) | 1.997-2.098 | 0.096-0.098 | |
شیلیت (Scheelite) | 1.918-1.937 | 0.010-0.018 | |
گارنت دمانتوئید (Demantoid Garnet) | 1.88-1.94 | ندارد | |
گارنت یوواروئیت (Uvarovite Garnet) | 1.865 | ندارد | |
اسفن یا تیتانیت (Sphene , Titanite) | 1.843-2.110 | 0.100-0.192 | |
زیرکن (Zircon) | 1.810-2.024 | 0.002-0.059 | |
سروزیت (Cerussite) | 1.804-2.079 | 0.274 | |
گارنت اسپسارتین (Spessartite Garnet) | 1.790-1.820 | ندارد | |
پینیت (Painite) | 1.787-1.816 | 0.029 | |
گارنت آلماندین (Almandine Garnet) | 1.770-1.820 | ندارد | |
یاقوت سرخ (Ruby) | 1.762-1.778 | 0.008 | |
یاقوت سرخ استار(Star Ruby) | 1.762-1.778 | 0.008 | |
یاقوت کبود (Sapphire) | 1.762-1.778 | 0.008 | |
یاقوت کبود استار (Star Sapphire) | 1.762-1.778 | 0.008 | |
گارنت مالی (Mali Garnet) | 1.760-1.780 | ندارد | |
بنیتوئیت (Benitoite) | 1.757-1.804 | 0.047 | |
الکساندریت (Alexandrite) | 1.746-1.763 | 0.007-0.011 | |
کریزوبریل (Chrysoberyl) | 1.746-1.763 | 0.007-0.011 | |
گارنت رودولیت (Rhodolite Garnet) | 1.742-1.785 | ندارد | |
گارنت تغییر رنگ دهنده (Color-Change Garnet) | 1.742-1.780 | ندارد | |
گارنت مالایا (Malaia Garnet) | 1.742-1.780 | ندارد | |
گارنت گروسولار (Grossular Garnet) | 1.734-1.759 | ندارد | |
گارنت ساواریت (Tsavorite Garnet) | 1.734-1.759 | ندارد | |
گارنت لوکو (Leuco Garnet) | 1.734-1.759 | ندارد | |
گارنت هسونیت (Hessonite Garnet) | 1.730-1.757 | ندارد | |
اپیدوت (Epidote) | 1.729-1.768 | 0.015-0.049/td> | |
بستناسیت (Bastnasite) | 1.720-1.820 | 0.100 | |
آزوریت (Azurite) | 1.720-1.848 | 0.108-0.110 | |
گارنت پیروپ (Pyrope Garnet) | 1.720-1.756 | ندارد | |
تافئیت (Taaffeite) | 1.719-1.730 | 0.004-0.009 | |
رودونیت (Rhodonite) | 1.716-1.752 | 0.010-0.014 | |
اسپینل (Spinel) | 1.712-1.782 | ندارد | |
کیانیت (Kianite) | 1.710-1.734 | 0.015-0.033 | |
دیاسپور (Diaspore) | 1.702-1.750 | 0.048 | |
سرندیبیت (Serendibite) | 1.701-1.743 | 0.005 | |
ایدوکراز (Idocrase-Vesuvianite) | 1.700-1.723 | 0.002-0.012 | |
تانزانیت (Tanzanite) | 1.691-1.700 | 0.009 | |
زئوسیت (Zoisite) | 1.691-1.700 | 0.009 | |
دومورتیریت (Dumortierite) | 1.678-1.689 | 0.015-0.037 | |
سینهالیت (Sinhalite) | 1.665-1.712 | 0.036-0.042 | |
دیوپسید (Diopside) | 1.664-1.730 | 0.024-0.031 | |
کورنروپین (Kornerupine) | 1.660-1.699 | 0.012-0.017 | |
هیدنیت (Hiddenite) | 1.660-1.681 | 0.014-0.016 | |
کونزیت (Kunzite) | 1.660-1.681 | 0.014-0.016 | |
اسپودمن (Spodumene) | 1.660-1.681 | 0.014-0.016 | |
آکسینیت (Axinite) | 1.656-1.704 | 0.010-0.012 | |
مالاکیت (Malachite) | 1.666-1.909 | 0.254 | |
سیلیمانیت (Sillimanite) | 1.655-1.684 | 0.014-0.021 | |
یشم جادئیت (Jadeite) | 1.652-1.688 | 0.020 | |
پریدوت یا زبرجد (Peridot) | 1.650-1.703 | 0.036-0.038 | |
انستاتیت (Enstatite) | 1.650-1.680 | 0.009-0.012 | |
اوکلاز (Euclase) | 1.650-1.677 | 0.019-0.025 | |
فناکیت (Phenakite) | 1.650-1.670 | 0.016 | |
دیوپتاز (Dioptase) | 1.644-1.709 | 0.051-0.053 | |
شبق (Jet) | 1.640-1.680 | ندارد | |
ژرمژوئیت (Jeremejevite) | 1.637-1.653 | 0.007-0.013 | |
باریت (Barite) | 1.636-1.648 | 0.012 | |
دنبوریت (Danburite) | 1.630-1.636 | 0.006-0.008 | |
کلینوهومیت (Clinohumite) | 1.629-1.674 | 0.028-0.041 | |
آپاتیت (Apatite) | 1.628-1.649 | 0.002-0.006 | |
آندالوزیت (Andalusite) | 1.627-1.649 | 0.007-0.013 | |
اسمیت زونیت (Smithsonite) | 1.621-1.849 | 0.228 | |
داتولیت (Datolite) | 1.621-1.675 | 0.040-0.060 | |
سلستین (Celestine) | 1.619-1.635 | 0.010-0.012 | |
تورمالین (Tourmaline) | 1.614-1.666 | 0.014-0.032 | |
اکتینولیت (Actinolite) | 1.614-1.653 | 0.020-0.025 | |
همی مورفیت (Hemimorphite) | 1.614-1.638 | 0.022 | |
پرهنیت (Prehnite) | 1.611-1.669 | 0.021-0.039 | |
گاسپیت (Gaspeite) | 1.610-1.810 | 0.22 | |
فیروزه (Turquoise) | 1.610-1.650 | 0.040 | |
توپاز (Topaz) | 1.609-1.643 | 0.009-0.016 | |
سوژیلیت (Sugilite) | 1.607-1.611 | 0.001-0.004 | |
سنگ برزیل (Brazilianite) | 1.602-1.623 | 0.019-0.021 | |
پزوتایت (Pezzottaite) | 1.601-1.620 | 0.008-0.011 | |
رودوکروزیت (Rhodochrosite) | 1.600-1.820 | 0.208-0.220 | |
نفریت (Nephrite) | 1.600-1.627 | 0.027 | |
لاریمار (Larimar) | 1.595-1.645 | 1.595-1.645 | |
یودالیت (Eudialyte) | 1.591-1.633 | 0.003-0.010 | |
گرندیدیریت (Grandidierite) | 1.590-1.623 | 0.033 | |
هولیت (Howlite) | 1.586-1.605 | 0.019 | |
آمبلیگوینت (Amblygonite) | 1.578-1.646 | 0.024-0.030 | |
زمرد (Emerald) | 1.565-1.602 | 0.005 | |
آکوامارین (Aquamarine) | 1.565-1.602 | 0.005 | |
مورگانیت (Morganite) | 1.562-1.605 | 0.004-0.010 | |
گوشنیت (Goshnite) | 1.562-1.605 | 0.004-0.010 | |
بریل طلایی (Golden Beryl) | 1.562-1.605 | 0.004-0.010 | |
بریل قرمز یا بیکسبیت (Bixbite) | 1.562-1.605 | 0.004-0.010 | |
لابرادوریت (Labradorite) | 1.559-1.570 | 0.008-0.010 | |
همبرگیت (Hambergite) | 1.553-1.628 | 0.072 | |
چاروئیت (Charoite) | 1.550-1.561 | 0.004-0.009 | |
آمیتیست (Amethyst) | 1.544-1.553 | 0.009 | |
آونتورین (Aventurine) | 1.544-1.553 | 0.009 | |
آمیترین (Ametrine) | 1.544-1.553 | 0.009 | |
سیترین (Citrine) | 1.544-1.553 | 0.009 | |
کالسدون سیلیکای جواهری (Gem Silica) | 1.544-1.553 | 0.009 | |
بلور کوارتز یا دُر (Crystal Quartz) | 1.544-1.553 | 0.009 | |
رز کوارتز (Rose Quartz) | 1.544-1.553 | 0.009 | |
کوارتز دودی (Smoky Quartz) | 1.544-1.553 | 0.009 | |
آندزین (Andesine) | 1.543-1.551 | 0.009 | |
آیولیت (Iolite) | 1.542-1.578 | 0.008-0.012 | |
اسکاپولیت (Scapolite) | 1.540-1.579 | 0.009-0.037 | |
جاسپر (Jasper) | 1.54 | ندارد | |
کهربا (Amber) | 1.539-1.545 | ندارد | |
اولیگوکلاز (Oligoclase) | 1.538-1.550 | 0.007-0.013 | |
آراگونیت (Aragonite) | 1.530-1.685 | 0.155 | |
ویلیامزیت (Williamsite) | 1.530-1.575 | 0.001-0.002 | |
عقیق (Agate) | 1.530-1.540 | 0.004-0.009 | |
سنگ خون (Bloodstone) | 1.530-1.540 | 0.004-0.009 | |
کلسدونی (Chalcedony) | 1.530-1.540 | 0.004-0.009 | |
کلسدونی سبز (Chrome Chalcedony) | 1.530-1.540 | 0.004-0.009 | |
کارنلین (Carnelian) | 1.530-1.540 | 0.004-0.009 | |
کریزوپراز (Chrysoprase) | 1.530-1.540 | 0.004-0.009 | |
اونیکس (Onyx) | 1.530-1.540 | 0.004-0.009 | |
لپیدولیت (Lepidolite) | 1.525-1.587 | 0.013 | |
سنگ خورشید (Sunstone) | 1.525-1.548 | 0.010 | |
آمازونیت (Amazonite) | 1.522-1.530 | 0.008 | |
مروارید (Pearl) | 1.52-1.69 | 0.158 | |
آمولیت (Ammolite) | 1.52-1.68 | 0.155 | |
ارتوکلاز (Orthoclase) | 1.518-1.530 | 0.008 | |
مون استون (Moonstone) | 1.518-1.528 | 0.008 | |
کارلتونیت (Carletonite) | 1.517-1.521 | 0.004 | |
پودرتیت (Poudretteite) | 1.511-1.532 | 0.021 | |
پتالیت (Petalite) | 1.502-1.518 | 0.012-0.017 | |
لاجورد (Lapis lazuli) | 1.50 | ندارد | |
هوینیت (Hauynite) | 1.498-1.510 | ندارد | |
الکزیت (Ulexite) | 1.491-1.520 | 0.029 | |
کلسیت (Calcite) | 1.486-1.658 | 0.172 | |
سنگ مرجان یا کُرال (Coral) | 1.486-1.658 | 0.160-0.172 | |
مولداویت (Moldavite) | 1.48-1.54 | ندارد | |
هکمنیت (Hackmanite) | 1.48 | ندارد | |
سودالیت (Sodalite) | 1.48 | ندارد | |
کریزوکولا (Chrysocolla) | 1.46-1.57 | 0.023-0.040 | |
اوبسیدین (Obsidian) | 1.45-1.55 | ندارد | |
فلوریت (Flourite) | 1.434 | ندارد | |
اوپال (Opal) | 1.37-1.52 | ندارد |