Рубін (хром), рис. 10.9 (1).
Природні і синтетичні камені мають однаковий спектр, але синтетика містить більше хрому при рівній глибині кольору, тому лінії в її спектрі виглядають більш інтенсивними.
Спектр рубіна різноманітний і складний, але в той же час досить характерний. Його особливості: інтенсивний дублет в далекій червоній області (694,2 і 692,8 нм) - в нормальних умовах він виглядає як одна яскрава лінія флюоресценції; дві слабші лінії на помаранчевої стороні червоної частини спектра (668 і 659,5 нм), які можуть виглядати як лінії флюоресценції; широка смуга поглинання, центрована близько 550 нм, що перекриває жовту і зелену області спектра, і три вузькі смуги в синій області - дві, розташовані близько один від одного, і одна на деякому віддаленні (476,5, 475 і 468,5 нм). Крім того, спостерігається сильне загальне поглинання в фіолетовою частини. Флюоресцирующий дублет може служити чутливим індикатором слідів хрому в корунді. Присутність в решітці корунду навіть однієї частини Сі
на 10 ТОВ частин А1
вже викликає червону флюоресценцію каменю в інтенсивному білому світі, в ультрафіолетовому світлі або в рентгенівських променях. Цю яскраву лінію можна бачити в спектрі багатьох практично безбарвних, а також в синіх сапфірах з Шрі Ланки, що містять сліди хрому і невелика кількість заліза. Останнього, однак, недостатньо, щоб погасити флюоресценцію. У рубінів, багатих хромом, і у синтетичних рубінів дублет видно як лінія поглинання в прямому світлі. У таїландських рубінів, що містять залізо в кількості, переважній флюоресценцію, яскравість флюоресцирующих ліній знижена, але ці відмінності не завжди можуть служити надійним критерієм для розпізнавання каменів з цих двох основних родовищ рубіна. Побачити лінії флюоресценції легше, якщо користуватися фільтром з розчину мідного купоросу, оскільки в цьому випадку вони видно на темному тлі, а лінії в синій частині спектра стають більш помітними.
Рубін має сильну дихроизмом, і тому його спектр поглинання дещо змінюється в залежності від напрямку світла, що проходить через камінь.
Основна відмінність спостерігається в широкій центральній смузі поглинання. Для звичайного променя вона значно ширше й інтенсивніше, ніж для незвичайного. Тому в звичайних променях рубін має чистий червоний колір без жовтуватого відтінку, характерного для рубіна, що спостерігається в звичайних променях.
Єдиний червоний камінь, який можна сплутати з рубіном, - шпінель. Вона також має червону флюоресценцію, за кольором не відрізняється від флюоресценції рубіна, але спектроскоп розкладає її на серію яскравих ліній (так званий ефект "органної труби"), тоді як у рубіна видно тільки одна яскрава лінія в супроводі двох значно слабкіших ліній. Іншою характерною особливістю спектру шпінелі є відсутність ліній у синій частині.
Спектр хрому в рубіні описаний так детально внаслідок того, що він дуже важливий і представляє великий інтерес. Численні додаткові лінії, іноді спостерігаються в спектрі рубіна, тут не розглядаються. Отже, можна зробити висновок, що будь-яку червону камінь, який під дією світла дає яскраву флюоресцирующую лінію в червоній частині спектра і вузькі лінії поглинання в синьою, безсумнівно, є рубіном - природним або синтетичним.
Для наочності графічного зображення дублет в червоній частині показаний як дублет поглинання. Він буде видно лише тоді, коли яскраво-червоний природний або синтетичний рубін розглядають в прямому світлі. На практиці ці лінії зазвичай виглядають як яскрава світиться лінія, розташована точно на тому ж місці. Змінюючи в процесі роботи напрямок проходить через камінь світла, часто можна спостерігати оборотність спектра, тобто перетворення лінії з темною в світлу.
Червона шпінель (хром), рис. 10.9 (2).
Крім широкої смуги в зеленій частині спектра, центрованої при 540 нм, інші смуги і лінії поглинання у шпінелі помітні рідко, і тільки у багатій хромом бірманської шпінелі можна спостерігати ряд ліній в червоній частині спектра. Проте червоні та рожеві шпінелі зазвичай добре визначаються за дуже характерним флюоресцирующим лініях в далекій червоній частині спектра. На відміну від смуг поглинання у рубіна вони утворюють групу з п'яти або більше ліній, як би серію органних труб. Дві центральні лінії - найбільш яскраві, причому найяскравіша має довжину хвилі 686 нм і відділяється темною смугою від іншої інтенсивної лінії при 675 нм. Для виявлення серії цих ліній необхідно застосовувати дуже потужне джерело світла. Корисний також фільтр з мідного купоросу, оскільки він дозволяє вести спостереження на темному тлі. Цікаво відзначити, що у рідко зустрічається червоною шпінелі, одержуваної методом Вернейля або будь-яким іншим методом кристалізації, цієї групи ліній немає, і її спектр обмежений єдиною флюоресцирующей лінією при 686 нм. Він нагадує спектр рубіна, однак відсутність смуг поглинання в синій частині спектра є доказом того, що камені не є рубінами.
Альмандин (залізо), рис. 10.9 (5).
Основна особливість спектра альмандина - наявність трьох смуг: інтенсивної смуги в жовтій (576 нм), зеленої (527 нм) і синьо-зеленої (505 нм) частинах спектра. Є також ряд більш слабких смуг, з яких найбільш помітні смуги в помаранчевій (617 нм) і синьою (462 нм) частинах спектра. З трьох основних смуг найбільш стійка смуга при 505 нм. Вона слабо видно майже у всіх піропів, а також у багатьох спессартин, особливо з Шрі Ланки. Флюоресценції у альмандина немає.
Піроп (хром і залізо), рис. 10.9 (4).
Чистий магній-алюмінієвий гранат теоретично повинен бути безбарвним, однак такий мінерал в природі не знайдений. Всі червоні гранати представляють собою, як правило, суміші альмандінового і піропового молекул. Для зручності ми використовуємо термін "піроп" для позначення гранатів зі зниженими показниками заломлення і низькою щільністю, а термін "альмандин" - для позначення гранатів, більш багатих на залізо і мають більш високі показники заломлення і щільність. Однак у піропів, найбільш широко використовуваних в ювелірній справі (з Кімберлі, Чехословаччини або Арізони), густий червоний колір обумовлений більшою мірою хромом, ніж залізом. Це призводить до появи в спектрі широкої смуги в жовтій частині при 575 нм. Вона перекриває дві з трьох основних смуг альмандина, які в іншому випадку були б видно. Третя альмандінового смуга при 505 нм проявляється досить слабо на кордоні зеленого і синього частин спектра, як і в разі шпінелі, вузькі лінії хрому в червоній частині спектра помітні рідко. Відрізнити піроп від шпінелі неважко. За рідкісним винятком, піроп не флуоресціює навіть в схрещених фільтрах. Більш того, його широка центральна смуга поглинання лежить у жовтого краю зеленої частини спектра, тоді як у шпінелі вона зрушена на 35 нм у напрямку до синього краю. Слід відміни ь, що деякі червоні граната, які вважають піропами на підставі низької щільності і невисокого показника заломлення, містять дуже мало хрому, і тому у них видно тільки слабкий альмандінового спектр.
Готовий топаз (хром), рис. 10.9 (3).
Рожевий топаз або жовто-коричневий топаз з Оуро-Прето (Бразилія), яких рожевіє після нагрівання, містить досить хрому для збудження флюоресценції між схрещеними фільтрами. Для його спектра.
слабка флюоресцирующая лінія (мабуть, дублет) при мім i.i не можна особливо покладатися, однак для геммолога, що користується
Ріс.10.9. (Ь) - зворотне зображення рис. 10.9 (а). 1 - рубін; 2 - шпінель; 3 - топаз; 4 - піроп; 5 - альмандин; 6 - турмалін; 7 - циркон.
і, звичайно, в червоній частині спектра Немає ніяких флюоресцирующих ліній. Отже, за цією ознакою не можна сплутати турмалін і рубін. У деяких коричнево-червоних турмалінів крім широкої смуги поглинання в зеленій частині спектра, що спостерігається у всіх червоних турмалінів (і взагалі у всіх краєм перший каменів), видно також вузька смуга при 537 нм явно всередині цієї широкої.
I юлоси, ближче до її довгохвильовому краю. Вона не відрізняється великою інтенсив | до н-тио, але робить цей спектр дуже характерним для мінералу. Криві поглощеш ш рожевого і червоного турмалінів показують, що колір цих каменів, очевидно, обумовлений в основному марганцем.
Червоний циркон (уран), рис. 10.9 (7).
II які циркони дають характерну вузьку смугу в червоній частині спектра при (>> 3,5 їм, слабшу при 659 нм, і ще десять інших вузьких смуг ,.
розподілених по всьому спектру і обумовлених ураном. Однак існують циркони, в спектрі яких взагалі немає ніяких смуг. На рис. 10.9 (7) представлений повний спектр. Довжини хвиль всіх смуг будуть приведені при описі спектру жовтого циркону, який найбільш постійний і тому надійний з діагностичної точки зору.
З інших корисних або рожевих каменів, використовуваних в ювелірній справі і мають смуги поглинання в спектрах, можна згадати червоні пасти, пофарбовані селеном, які дають тільки широку смугу в зеленій частині спектра, кілька міняє положення в залежності від типу використовуваного скла, і два просвічують виробних каменю - родоніт і родохрозит. Обидва вони пофарбовані марганцем і мають схожі спектри: широка смуга в зеленій частині, центрована при 550 нм. Дуже рідкісні прозорі зразки родохрозиту мають смугу в фіолетовою частини при 449 нм і інтенсивну смугу при 410 нм в далекій фіолетовою частини спектра. Для прозорого родоніту характерна вузька смуга при 503 нм, слабка смуга при 455 нм і дуже інтенсивні вузькі смуги при 412 і 408 нм. Всі ці спектри мають невелике практичне значення, проте інтерес до них пов'язаний зі спектром спессаргіна - марганцевого граната, який буде описаний в розділі, присвяченому жовтим камінню.