宝石の複屈折とは何ですか?

宝石の複屈折とは宝石がキラキラと輝くのはよく知られていますが、その理由を正確に理解しているでしょうか？宝石の輝きの源は何でしょうか？そして、その過程は宝石ごとに異なるのでしょうか？光の屈折は石の構造によって異なるため、これらの疑問に答えるには、複屈折と呼ばれる科学的なプロセスを調べる必要があります。

ダイヤモンドの紛れもない輝きはすぐに見分けられますが、他にも様々な石があり、それぞれ構造が異なり、光の発せ方も異なります。では、それらの石は何が違うのでしょうか？

複屈折は、光が宝石に入るときに光が分割される方向、および光が 1 回屈折するか、複数回屈折するかに関係します。

宝石の複屈折の定義、どの宝石が複屈折を示すのか、複屈折の特徴、そして宝石の複屈折の計算方法について解説していきます。まずは、複屈折とは何かを説明しなければ、これらの詳細に触れることはできませんよね？

宝石の複屈折とは何ですか?

この質問に最も適切に答えるために、複屈折のプロセスに関連する用語を定義します。

屈折:光が透明な物質または物体を通過するとき (空気から宝石へなど)、光は曲がったり方向が変わったりします。
複屈折:光は宝石のような斜めの物質に入り、2 つ (場合によっては 3 つ) の異なる方向に分割されます。
複屈折：ここで複屈折の定義をしましょう。これは宝石の複屈折の度合いを測るものです。光が2方向に屈折する場合、つまり複屈折する場合、複屈折は宝石の測定だけでなく、識別にも利用されます。

宝石鑑定士はどのようにして、そしてなぜ屈折率を測定するのでしょうか?

光が宝石に入ると、速度が遅くなり、曲がり、屈折します。これは宝石鑑定士が宝石の屈折率を計算する際に考慮する必要がある特性です。
宝石の複屈折とは

宝石鑑定士は屈折率 (RI) をどのように測定するのでしょうか?

このプロセスでは、真空中の光速を測定し、その測定値を宝石を通過する光速で割ります。なぜ真空中の光速を測定するのでしょうか？真空中の光速は宝石を通過する光速よりも常に速いため、宝石の屈折率は常に1以上になるからです。屈折計を用いることで、技術者は宝石の屈折率を正確に測定できます。

屈折率はなぜ重要なのでしょうか?

RIは、宝石鑑定士が扱う宝石の種類を最終的に判断する上で重要です。世界には数百種類の宝石があり、RIの測定は宝石を正確かつ効率的に識別するための効果的な手法です。

屈折率は複屈折とどのように関係するのでしょうか?

世界には何百もの宝石が存在するため、宝石の屈折率を知ることで、その石の種類を特定できるだけでなく、複屈折を示す石の種類を絞り込むことができます。これは、屈折率が1つしかなく、複屈折しない石が存在するためです。もし石が複屈折しないなら、それは複屈折を持たないことになります。

屈折率は、宝石学者が宝石を屈折度合いで分類するのに役立ちます。石が複屈折を示すには、二重に屈折する必要があることが分かりましたが、ここではどのような石について話しているのでしょうか？

複屈折性のある宝石はどれですか?

どの宝石が複屈折を示すかを簡単に見分ける方法は、宝石の構造を見ることです。宝石が等軸立方体とみなされる結晶構造を持つ場合、構造の軸はすべて同じ長さになり、そのため、この構造を持つ宝石は屈折率が1つしかありません。等軸で屈折率が1つの宝石の代表的な例はダイヤモンドです。宝石が屈折率を1つしか持たない場合、複屈折は発生せず、したがって複屈折は発生しないことを覚えておいてください。
宝石の複屈折とは

つまり、他の結晶構造を持つ宝石は複屈折を持つことになります。これらの宝石は、光が入射し通過する方向によって決まる2～3の屈折率を持ちます。

複屈折を示す宝石の例としては、ゾイサイト、方解石、エメラルド、タンザナイト、ルビー、サファイア、トパーズなどがあります。

複屈折の視覚効果とは何ですか?

複屈折性のある宝石は次のような視覚効果を示します。

多色性 - 2～3色の色彩が現れる色彩効果です。石の持ち方や角度によって、多色性の度合いは変化します。
複視 - 一部の宝石には複屈折による魅力的な効果があり、二重に見えたり、二重に見えたりすることがあります。宝石をファセットカット（カット）すると、二つの像が映っているように見えます。
ぼやけ – 複屈折により、宝石に一種のぼやけが自然に発生し、焦点が合ってないように見えることもあります。

複屈折の計算方法

それぞれの宝石には、低い屈折率と高い屈折率の両方があります。この2つの屈折率の差が、宝石の複屈折です。複屈折の大きい宝石は、視覚的な効果もより顕著になります。

しかし、実際には屈折率を表す値の範囲を持つ宝石もあり、それは宝石の構造における軸と関連しています。宝石に複数の屈折率値がある場合、最小値と最大値の差を調べることで複屈折の範囲を計算できます。サファイアのような0.008の複屈折ではなく、アズライトのような0.108～0.110の複屈折範囲になります。

ダイヤモンドのように、二重屈折しない宝石もありますが、二重屈折する宝石も多く、さらに、ある範囲の二重屈折を持つ宝石もかなりの割合で存在します。