1783 年,Jean-Baptiste Louis Romé de l'Isle 并没有使用现代宝石学中的光学仪器,而是通过晶体学的方法区分了尖晶石和红宝石。他利用的是晶体结构和对称性的区别,特别是借助了以下几个关键因素:
1. 晶体对称性(Crystal Symmetry)
- 红宝石(Ruby)属于 三方晶系(Trigonal System),即六方晶系的变种,其晶体通常呈 柱状或桶状,不具备尖晶石的完美对称性。
- 尖晶石(Spinel)属于 等轴晶系(Cubic System),也称为 立方晶系,常形成 完美的八面体晶体(类似两座金字塔底部相连)。
如何区分?
Romé de l'Isle 通过观察天然晶体形态发现,红宝石很少自然形成规则八面体,而尖晶石则经常呈现完美八面体形态。
2. 双折射 vs. 单折射(Birefringence vs. Single Refraction)
- 红宝石是双折射(Birefringent):
红宝石属于六方晶系,会导致光线进入后发生折射分裂,使得某些方向上可以观察到两种不同的颜色(如橙红或紫红)。 - 尖晶石是单折射(Singly Refractive):
尖晶石属于等轴晶系,光线进入后不会发生折射分裂,从任何角度观察颜色都一致。
如何区分?
Romé de l'Isle 可能通过**偏光镜(或简单的双折射检测法)**来观察两者的光学性质,并发现红宝石有轻微的双折射,而尖晶石完全单折射。
3. 颜色来源(Chromophore Elements)
- 红宝石的红色来源于铬(Cr³⁺),但因为双折射的影响,不同角度可能呈现微妙的色调变化。
- 尖晶石的红色同样来源于铬(Cr³⁺),但因为单折射的特性,颜色更均匀。
如何区分?
Romé de l'Isle 可能使用了光学观察法,发现尖晶石的颜色比红宝石更均匀。
总结
Jean-Baptiste Louis Romé de l'Isle 主要是利用了晶体学观察的方法,结合对宝石晶体形态的研究,发现尖晶石是等轴晶系(立方晶系),而红宝石是三方晶系(六方晶系的变种)。
这种观察方法为现代宝石学(Gemology)的发展奠定了基础,后来进一步发展出更精确的光学测试方法,如折射率测量、光谱分析、X 射线衍射等,来更精准地区分尖晶石和红宝石。
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