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빛의 형태들 (Types of light)
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여러 가지의 기구들과 그것들을 보석판별용으로 어떻게 사용하는 가를 논하게 될 때, 빛의 형태에 관한 4 개의 용어들을 다시 마주치게 될 것이다: 백열광(incandescent), 일광(daylight), 형광(fluorescent)과 단색광(monochromic).
빛에 대해서 말할 때, 일반적으로 마음에 닿는 것은 우리가 실제로 볼 수 있는 가시광선(可視光線, visible light)이다. 하지만 소수 사람들만이 아주 복잡한 여러 가지의 과학적 원리들을 포함하여 빛에 대해서 명확히 이해하고 있다. 당신이 알고 있어야 하는 것만 가능한 한 단순하게 설명하려고 노력할 것이다.
이해하고 있어야 할 첫 번째는 가시광선(可視光線, visible light)과 비가시광선(非可視光線, invisible light)이 있다는 것이다. 빛은 파(波, wave)로 움직이며 파장(파의 길이)에 의해서 우리가 볼 수 있는지 아닌지가 결정된다. 이것은 또한 우리가 빛을 볼 때 빛이 어떤 색깔인지를 결정한다.
우리가 볼 수 있는 가장 긴 파장은 적(red)을 만든다; 가장 짧은 것은 보라(violet)을 만든다. 가시광선들은 종종 빛의 가시 스펙트럼(visible spectrum of light)이라고 불리며, (우리의 자연 그대로의 눈으로 볼 수 있는 가장 긴 파장으로부터 가장 짧은 순으로) 적, 주황(orange), 황(yellow), 녹(green), 청(blue), 남(indigo)와 보라를 포함하고 있다.
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백색광과 단색광 (White Light and Monochromatic Light)
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가시 스펙트럼의 모든 색들을 함께 혼합하면, 백색광(白色光)이 된다. 우리는 대부분의 보석판별기구들에 백색광을 이용한다.
그러나, 단색광(單色光)을 이용할 때가 종종 있다. 단색광은 스펙트럼의 색들 중에서 단 하나로 된 빛(light)이다. 단색광에서는, 가시 스펙트럼의 7개 색들 중에서의 6 개가 여과되어 단 하나의 색만이 남는다. 황색의 단색광은 일반적으로 굴절계(refractometer)에 이용된다. GIA에서 판매하고 있는 것들과 같은 많은 다용도 램프들이 백색광 또는 황색광(황 단색광, yellow monochromic light) 모두를 만든다. 그러나, 만약에 황색광을 가지고 있지 않다면, 여과기로 여러 겹의 황색 셀러페인(cellophane)(사탕을 감싸는 데에 사용되는 것과 같은)을 광원에 단순히 덮으므로써 좋은 대체수단을 만들 수 있다.
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백열광 (Incandescent Light)
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백열광은 백색광이다. 이것은 가시 스펙트럼의 모든 색들을 함께 혼합하고 있다. 단어 "incandescent(백열)"는 "뜨겁게 작열(灼熱)하는" 또는 "작열하는"는 뜻이며 물체의 작열 또는 가열에 의해서 만들어지는 빛을 가리킬 때에 사용한다 - 촛불은 백열광이다; 통상적인 전구(내부의 가열 필러멘트(filament)가 작열한다)를 지닌 통상적인 가정용 램프는 백열광을 낸다.
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자연일광 (Natural Daylight)
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가시 또는 비가시의 파장 모두 자연일광(햇빛)에 존재한다. 결과적으로, 보석들에서 우리가 보는 색은 백열광보다는 일광에서 종종 다르게 보일 수 있다. 예를 들면, 색 변화석(color change stone), 금록석(alexandrite)은 자연일광에서는 녹색/청-녹색이지만, 백열광에서는 짙은 보라색이다. 일광(햇빛)하의 야외에서 발견되었을 때는 취옥(emerald)라고 생각되어 질 것이라는 것에 대해서는 의심의 여지가 없다. 저녁에 손전등이나 촛불아래에서 돌을 다시 보았을 때, 얼마나 충격적이겠는가!
많은 예들에서, 일광 또는 백열광을 이용할 수 있다. 그러나, 형광 또는 일광형 형광(daylight-type fluorescent light)이라고 기술하는 곳에서는 백열광은 이용해서는 안된다는 것을 의미한다. 또는 만약에 백열광이라고 기술하면, 형광은 이용해서는 안된다. 예를 들면, 첼시필터를 사용할 때, 백열광을 이용하라고 기술한다. 자연일광을 이용할 수도 있지만, 형광은 아니다. 형광은 같은 효과를 낼 수 없다.
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형광 (Fluorescent Light)
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통상적으로 가정이나 사무실에서 2 가지의 형태의 형광 - 냉백(cool white)형과 일광(주광)(daylight)형 - 을 탁상램프나 천장램프 모두로부터 마주친다. 형광은 가시 스펙트럼을 지나쳐, 어느 정도의 자외선을 함유하는 파장들 - 볼 수 있는 보라(violet)을 지나치는 파장 - 을 만든다. 일광형 형광은 냉백형 형광보다 자외선의 농도가 더 높다. 우리가 형광이라고 기술하는 것은 일반적으로 일광형을 기술하는 것일 것이다. 여기서 우리는 보석판별과 대부분의 색 등급(color grading)에는 일광형을 이용한다는 것을 밝히는 바이다. 그러나, 유색 다이어먼드의 경우에, 이 형태의 빛은 잘못된 결과를 초래할 수도 있다 (자외선 램프에 관한 장에서 그 이유를 설명한다).
보석판별가의 목적을 위하여, 형광은 천장에 부착된 긴 젖빛 관 - 때로는 쑥 들어가 있으며 종종 확산기(반사판, diffuser)아래에 있어서, 보석을 관찰하기에는 아주 좋은 않은 빛 - 이러한 빛들에서는 모든 보석들이 생기가 없어(deadish) 보인다 - 에 의해서 만들어진다는 것을 알 필요가 있다.
그러나, 당신이 알아야 하는 것은 이러한 관들이 냉백형 빛인가 또는 일광형 빛인가 하는 것이다. 만약에 모른다면, 관의 한 끝에 그것이 적혀 있다. 만약에 관이 손에 닿지 않으면, 당신이 보고자 하는 빛의 형태는 말할 수 있어야 한다 - 일광형은 엷은 청색을 띤 아주 강한 백색을 지니고 있는 반면에, 냉백형은 엷은 황색을 띠고 있다.
우리는 일광 형광관(daylight fluorescent tube)들을 지닌 탁상형 램프를 사용하기를 권한다 (만약에 당신이 사용하고 있는 램프에 그런 관들이 없다면, 단지 관을 교체하면 된다). 만약에 형광램프가 없어 구입하고자 한다면, 형광등과 백열등 둘 다를 지닌 원(圓, circular) 형들 중의 하나(대략 $100)를 권하다. 우리는 유연한 축으로 바닥에 고정되어 있는 형태를 선호한다. 그러나, 이러한 램프들에 딸려 오는 원형의 형광관은 일반적으로 냉백형이어서 전기상점에서 구할 수 있는 일광형 관으로 교체해야 한다.
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비가시 광선 - 자외선 (Invisible Light - Ultraviolet)
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앞에서 말했듯이, 가시광선과 비가시광선이 있다. 가시광선에 대해서 말했었다. 이제 우리는 비가시광선을 기술하는 기회는 갖고자 한다. 우리의 목적상, 알아야 할 필요가 있는 하나의 비가시광선은 자외선이다. 파장이 사람의 눈으로 볼 수 있는 것보다 아주 짧기 때문에 자외선은 비가시 광이다. 가시 스펙트럼의 한 끝에, 가장 짧은 가시 파장인, 자주가 있다. 자외선(ultraviolet)은 이것을 지나친다 (beyond violet).
보석판별가가 사용하는 가장 중요한 기구들 중의 하나인 자외선 램프(ultraviolet lamp)는 자외선만을 내는 특별한 램프이다. 보석학자들은 파장이 다른 두 개의 자외선들 - 장파와 단파 - 를 내는 램프를 사용한다. 어떤 보석들은 장파 또는 단파의 자외선으로 볼 때 뚜렷한 색 - 돌을 통상적인 빛으로 볼 때는 보이지 않는 색 - 을 들어낼 수 있다.
이 돌들은 형광성(fluorescence)이라고 하는 성질을 나타내고 있다. 형광성은 자외선 램프를 적절하게 사용하면 쉽게 볼 수 있다. 어떤 돌들은 단파 광(shortwave light)로 볼 때만 색을 나타내며 어떤 것들은 장파 광(longwave light)로 볼 때만 나타내며 그리고 어떤 것은 단파와 장파 둘 모두의 아래에서 색을 나타낸다. 들어내는 색들과, 색을 들어내게 하는 파장들은 많은 보석들의 정체에 대한 중요한 단서를 제공한다. 이 성질은 자외선 램프에 대한 장에서 보다 자세한 논의된다.
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비가시 광선 - X선 (Invisible Light - X-ray)
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X선은 자외선과 유사한 비가시 광선의 하나이며 많은 유사한 현상들을 관찰하는 데에 이용할 수 있다. 그러나, X 선은 매우 위험하며 보석판별에의 이용을 권하지 않는다.
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보석판별 기구들에 권장되는 조명 (Suggested Lighting for Gem Identification Instruments)
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백열(incandescent)
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형광(fluorescent)
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투과(transmitted)
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반사(reflected)
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비고
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루우프(loupe)
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Yes
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Yes
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Yes
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Yes
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첼시필터(chelsea filter)
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Yes
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No
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No
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Yes
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이색분광기(dichroscope)
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Yes
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Yes
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Yes
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No
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굴절계(refractometer)
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Yes
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No
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Yes
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No
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GIA 다용도 램프 또는 여러 겹의 황색 셀러페인(cellophane)을 광원에 필터로서 덮어서 나오는 황색광을 이용하면 대부분 정확하다.
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자외선램프(ultraviolet lamp)
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No
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No
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No
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No
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이 기구는 특별한 형태의 빛을 만드는 데에 사용된다. 올바른 사용을 위해서는 암실 또는 어두운 관찰용 상자가 필요하다.
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현미경(microscope)
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Yes
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Yes
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Yes
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Yes
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분광기(spectroscope)
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일반적으로 광원이 들어있다.
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편광기(polariscope)
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일반적으로 광원이 들어있다.
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전자식 다이어먼드 시험기(electronic diamond tester)
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해당되지 않는다.
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합성 다이어먼드 탐지기(synthetic diamond detector)
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해당되지 않는다.
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담금조(immersion cell)
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Yes
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Yes
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Yes
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No
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산광(diffused light)이 종종 유용하다.
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암시야 루우프(dark-field loupe)
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Yes
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No
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No
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No
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강한 측광(lateral light)
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합성 취옥 필터 (synthetic emerald filter)
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Yes
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No
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No
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Yes
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빛의 형태들 (Types of light)
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