굴절계가 일부의 사람들에 의해서 모든 보석시험용 기구들 중에서 가장 중요한 한 것으로 인식되고 있다. 이것은 아주 작은 휴대용 기구로, 대략 길이 6인치(15.24 cm), 높이 3인치(7,62 cm), 폭
1 1/2인치(3.81 cm)로 거의 직사각형의 형태를 지니고 있다. 이것은 광선이 물질을 통과할 때 광선이 굽혀지는(굴절) 각도를 측정하여, 접안경으로 들여다 볼 때, 볼 수 있도록 눈금에 수치를 나타낸다. 좋은 굴절계의 가격은 $450에서 $695에 걸쳐 있다.
이색분광기를 논할 때, 광선이 투명한 돌에 부딪치면, 나아가는 속도가 바뀌어, 빛이 통과할 때 굽혀진다(굴절)는 것을 배웠다. 어떤 돌들에서는 빛은 단선으로 통과하며(단굴절 물질); 다른 것들에서는 빛은 두 개의 선들로 분리(복굴절)된다. 돌이 단굴절인지 복굴절인지는 개개의 물성에 따라 좌우된다. 기억하는 바와 같이, 어떤 보석들은 단굴절(다이어먼드, 첨정석(spinel), 석류석(garnet)과 같은)을 보이며 다른 것들은 복굴절(취옥(emerald), 풍신자석(zircon), 청옥(sapphire)와 같은)을 나타낸다.
굴절계는 또한 돌이 단굴절인지 또는 복굴절인지를 판별하는 데에 사용할 수도 있다 (단굴절이면, 눈금에 단 하나의 수치만이 그리고 복굴절이면 두 개의 수치들을 얻을 수 있다). 그러나 굴절계는 더 이상을 할 수 있다. 투명하거나 반투명한 돌들뿐만 아니라, 불투명한 돌들(청금석과 같이 들여다 볼 수 없는)에 대한 정보를 제공할 수 있는 소수의 기구들 중의 하나이기 때문에, 이것은 특히 중요하다.
굴절계의 일차적인 용도는 빛이 돌을 통과하여 나아갈 때 굽혀지거나 또는 굴절되는 각을 측정하는 것이다. 이 측정을 굴절률(Refractive Index, RI)라 한다. 굴절률은 보석의 종류마다 다르기 때문에, 정확한 보석판별에 있어서 헤아릴 수 없을 만큼 귀중한 단서를 제공한다.
최종적으로, 굴절계는 또 다른 중요한 단서 하나를 제공할 것이다. 복굴절인 돌들에 대해서, 굴절계로 얻어진 두 개의 굴절률의 수치들 사이의 차를 간단히 계산하므로써, 돌의 복굴절 강도를 계산할 수 있을 것이다. 이것을 복굴절률(birefringence)라고 한다. 복굴절률도 역시 보석마다 다르며, 그렇기 때문에, 중요한 보석판별 보조수단을 제공한다.
많은 형태의 굴절계들이 수 많은 산업목적을 위하여 사용된다. 어떤 것들은 아주 정교하고 비싸지만, 보석판별용으로 적당한 굴절계들은 $500 이하로 구입할 수 있다. GIA Duplex II는 대중적이며 새로운 RosGem은 뛰어난 평을 받고 있다. Sarasota Instruments의 Jemeter도 역시 아주 높은 굴절률의 수치를 지닌 원석용으로 좋은 평을 받고 있다. Rayner, Topcan과 Eickhorst도 역시 훌륭한 굴절계를 만든다.
당신이 사용법을 배우는 보석판별용 기구들의 대부분들과 마찬가지로, 굴절계는 취급하기가 빠르고 쉽다. 그에 대한 사용법을 한번 배우기만 하면, 굴절계만으로도 많은 돌들의 양성판별용 정보를 충분히 얻을 수 있다.