خاصیت ایزوتروپیک و آنیزوتروپیک در گوهرها

ایزوتروپیک یا تک شکستی (S.R)

هنگامیکه یک اشعه نور از گوهری که دارای خاصیت ایزوتروپیک است عبور کند، یعنی از قانون شکست اسنل پیروی کرده (قانون اسنل اشاره دارد به نسبت ثابت بودن سینوس های زوایای انتشار و شکست امواج نوری، زمانیکه از بین دو رسانه عبور می کنند) و تنها یک شکست را تولید می نماید. (تک شکستی هستند.) البته این تک شکستی به سبب مسیری است که پرتوی نوری وارد گوهر می شوند.

گوهرهایی که دارای خاصیت ایزوتروپیک یا تک شکستی هستند، عبارتند از:

 کانی های بی شکل: گوهرهایی که ساختار درونی مشخصی ندارند مانند شیشه، اپال و کهربا. همین طور گوهرهایی که در دسته سنگ های قیمتی کوبیک قرار می گیرند، مانند الماس، گارنت، اسپینل، فلوئورایت و ...

آن دسته از گوهرهایی که اگر نور را با سرعت مساوی در مسیر مشخص در آنها پخش کنیم.

 آن دسته از گوهرهای تک شکستی که ساختار ایزوتروپیک آنها به مسیر تابش و عبور پرتوی نور از آن بستگی ندارد.

آنیزوتروپیک یا دو شکستی (D.R)

 

نوری که از گوهرهای آنیزوتروپیک عبور می کند تنها تجزیه و شکسته نمی شود بلکه به دو اشعه تکثیر می گردد. این دو پرتو هر کدام با سرعت متفاوتی حرکت کرده و از این رو سبب ایجاد دو ضریب شکست جداگانه در سنگ قیمتی می شود. هر کدام از این پرتوی ها پلاریزه (قطبی) گشته و در سرعت و مسیر حرکتی با یکدیگر متفاوت هستند.

مسیر حرکتی هر کدام از این پرتوها بر یکدیگر عمود می گردند. پرتوی نوری با سرعت پخش ثابت در مسیرهای متفاوت را اشعه های نوری عادی می خوانند. ضریب شکست اشعه های عادی ثابت هستند. به این معنی که در مسیرهای پخش متفاوت، تغییری نمی کنند.

پرتوی های نوری مشخص با سرعت پخش نوری در مسیرهای گوناگون را اشعه های غیر عادی می نامند. دلیل تفاوت ضریب شکست در این نوع پرتوها مسیر پخش و سطح پلاریزه شدن (قطبی شدن) است. گوهرهایی با ساختار کریستالی تتراگونال، هگزاگونال و تریگونال دارای دو ضریب شکست اصلی هستند. یک ضریب شکست بی نهایت برای پرتوهای عادی و ضریب شکست اپسیلون برای اشعه های غیر عادی.

گوهرها با ساختار کریستالی ارتورومبیک، مونوکلینیک و تریکلینیک سه ضریب شکست اصلی دارند. ضریب شکست بسیار کم (آلفا) برای اشعه های بسیار سریع، ضریب شکست متوسط (بتا) و بسیار زیاد (گاما) برای اشعه های با سرعت کم.