Любой огранщик сталкивался с проблемой выбора углов наклона для граней обрабатываемого камня. О важности правильного выбора их может говорить хотя бы тот факт, что после опубликования Марселем Толковским в 1919 году пропорций "идеальной" огранки бриллианта [1], многие владельцы, несмотря на неизбежную потерю массы, переогранили свои алмазы - настолько новые камни выглядели лучше старых. И по сей день цена бриллианта нестандартной формы определяется размерами камня идеальной огранки, который можно огранить из данного бриллианта. С тех пор предложено много разных вариантов углов наклона граней и способов их расчета [2-5].  
  Причем количество работ посвященных оптике ограненного камня сильно выросло в последнее время [6-15]. Сопоставление рекомендаций даваемых различными авторами может поставить в тупик. Чаще всего они не совпадают, а иногда противоречат друг другу. Эти расхождения объясняются тем, что каждый автор бывает так увлечен именно своим решением, обусловленным выбранными им исходными предпосылками, что не замечает другие многочисленные аспекты проблемы. Дело усугубляется тем, что красота ограненного камня определяется целым рядом факторов, для которых в русском языке даже нет устоявшейся терминологии. Например, словом "игра" ювелир может назвать такие совершенно разные явления, как блеск, разложение выходящих лучей в радугу за счет дисперсии и количество бликов даваемых камнем. Не смотря на субъективность самого понятия красоты мы постараемся объективно рассмотреть с разных сторон, как изменяются оптические свойства камня при изменении углов наклона граней и попробуем обосновать границы их изменения, за которые не следует выходить.  
 
Щелкните для увеличения
 
Рис. 1
Главная задача ограненного камня как оптического устройства заключается в том, чтобы в глаз наблюдателя отражалось как можно больше света падающего на камень. В современных типах огранки это достигается за счет двойного полного внутреннего отражения на гранях павильона (низа камня). Проследим ход лучей, показанный на Рис.1Увеличить рис.1, через две напротив лежащие грани павильона, наклоненные под углом a (отмечен розовым сектором на рис.1) к плоскости рундиста (поясок камня). Условия полного внутреннего отражения на обоих гранях выполняются только для лучей, направления падения которых лежат внутри угла f (желтый сектор).
 
 
Отметим, что здесь рассматривается угол внутри камня, в воздухе он будет больше за счет преломления.
 
  Для луча 'С' полное внутреннее отражение нарушается на первой грани, а для луча 'D' на второй. Значение диапазона возможных направлений падающих лучей, для которых выполняются условия полного внутреннего отражения, можно рассчитать аналитически:  
 
f = 180 - 2g - 2a
 
  где g = arcsin (1/n) - предельный угол полного внутреннего отражения для данного материала с показателем преломления n.  
  Из этого выражения следует, что чем меньше a тем больше f, тем больше падающих на камень лучей возвращается назад, тем больше вероятность их наблюдения и следовательно больше яркость камня. Особенно полезно уменьшать углы наклона граней низа для густо окрашенных камней, так как при этом уменьшается путь проходимый лучом через камень и ослабляется окраска выходящих лучей.
 
 

Автор :
Антон Васильев, компания "ЛАЛ".

 
 
Статья опубликована в Аcta Universitatis Wratislaviensis, No 1607, Prace Geologiczno-Mineralogiczne XLIV, Wroclaw, 1995.
 
© Octonus Software & Геммологический Центр МГУ. Web-дизайн: Иван Орлов