관련 자료 >>> 기기의 사용법 >>> 3. 손쉬운 보석 판별

 

 10. 분광기 (The spectroscope)

 

 분광기 사용 (Using the spectroscope)


보석을 검사하기 위하여 분광기를 사용하기 전에, 우선, 접안경을 통하여 들여다 보자. 기구의 앞에 강한 조명을 두어 끝에 있는 틈을 통하여 비치게 한다. 만약에 회절형을 사용한다면, 가능한 한 강한 조명(광섬유를 권장한다)을 사용하도록 한다. 접안경을 통하여 보면, 한 끝의 적색에서부터 다른 끝의 보라색까지 걸쳐 있는 수평선으로 된 전체의 가시 스펙트럼 -  7가지 색의 무지개 - 을 볼 수 있을 것이다. 만약에 회절형을 사용한다면, 스펙트럼의 색들은 간격이 균일하게 되어 있을 것이다. 만약에 프리즘형을 사용한다면, 청색/보라색 끝은 다른 색들에 비하여 약간 퍼져 나간 것 같이 보이며 적색/주황색은 다소 압축된 것 같이 보일 것이다. 즉, 주황색과 적색의 색들은 서로 밀접한 것으로 보이며 보라색과 남색의 색들은 멀리 퍼져 나간 것같이 보일 것이다. 주의 : 새로운 디지틀 분광기에서는 스펙트럼이 수평적이 아니고 수직적으로 보인다.

분광기로 돌을 검사할 때, 계속해서 스펙트럼을 보게 될 것이지만, 주의해야 할 차이 - 스펙트럼 내에 하나 이상의 수직 검정색의 막대(어떤 보석들은 10개 이상의 선들을 지니고 있다!)가 나타날 것이다 - 가 있다. 때때로 막대는 흐릿한 모서리를 지닌 아주 넓은 막대이며; 때때로 보기가 어려울 정도로 아주 좁다.  이 검정색 선들 또는 막대들은 보석재료에 의해서 색이 흡수될 때에 일어난다. 다시 말하면, 같은 위치들에 존재해야 하는 색이 보석에 의해서 흡수되었기 때문에 검정색을 보게 되는 것이다.

당신은 또한 스펙트러 화면의 상부를 따라 일련의 숫자들을 볼 수 있을 것이다. 이 숫자들은 400 에서 700 까지이다 (구형들에서는 4000에서 7000까지이다). 숫자의 연속은 스펙트럼의 보라색 끝(violet end)에서 400으로 시작하여 적색 끝(red end)에서 700까지 스펙트럼을 통하여 진행된다. 검정색의 막대들이 어떤 숫자의 눈금으로 어디에서 나타나는 지를 보므로써, 쉽게 도표를 조사하여 종종 원석을 즉시 판별할 수 있다.

분광기를 얼마나 빠르고 쉽게 사용하는 지의 예로 취 석류석(demantoid garnet)(녹색의 석류석 종류)를 살펴보자. 아주 높은 굴절률로 인해서 굴절계는 이 보석에는 사용할 수 없다. 그러나 분광기로 쉽게 판별한다. 접안경을 통하여 쳐다볼 때, 당신은 생생하고 색채가 다양한 무지개같은 스펙트럼 - 과 그 이상의 것 - 을 볼 수 있을 것이다. 대부분의 취 석류석에서 당신은 대략 440(4400)에 스펙트럼의 보라색 끝에서 아주 강한 막대를 볼 수 있을 것이다 (이 장의 끝에 있는 "대중적인 보석들에서의 흡수 스펙트러"를 참조). 이것은 백색광(white light)가 돌을 통과할 때, 보석이 보라색 파장의 일부를 흡수하여 더 이상 볼 수 없기 때문이다. 파장이 사라진 부분에서 검정색 막대를 본다. 만약에 취 석류석이 아주 짙은 녹색이면, 약 700에서 과도한 적색부분, 서로 아주 밀접해서 마치 철로의 궤적(우리는 이것을 이중(doublet)이라고 한다)과 같은 두 개의 아주 뚜렷한 검정색 막대들도 보게 될 것이다. 다시, 백색광이 돌을 통과할 때, 적색 파장들의 일부가 흡수되어, 적색이 있어야 할 부분에서의 검정색 막대들을 보게 된다. 이 형태가 존재할 때, 보석은 취 석류석(demantoid garnet)일 뿐이다. 취 석류석은 이 특유의 스펙트러(흡수) 형태를 나타내는 유일한 녹색 보석이다.

이제, 청색 청옥(blue sapphire)를 검사하자. 접안경을 통하여 스펙트러 화면을 쳐다볼 때, 무지개색에 추가하여, 스펙트러의 보라색 끝에서 450(4500)표시에 수직의 검정색 막대를 보게 될 것이다. 짙은 색의 청옥(또는 어떤 보석)은 더 뚜렷한 막대를 나타낸다. 때때로 보기가 아주 쉽고 때때로 약간 어렵지만, 만약에 돌이 짙은 청색 청옥이라면, 항상 450에 검정색 막대가 있을 것이다 ("대중적인 보석들에서의 흡수 스펙트러"를 참조). 만약에 돌이 청색 첨정석(blue spinel) 또는 자주색 유렴석(tanzanite)과 같은 다른 보석이라면,  당신은 그것을 볼 수 없다.

분광기는 또한 합성으로부터 자연산 청색 청옥을 구별하는 데에 도움이 될 수 있다. 대부분의 합성 청색 청옥에서, 당신은 450에 어떠한 막대도 볼 수 없을 것이다. 어떤 합성물에서는, 450에 옅은 청색선을 볼 수도 있을 것이다. 그러나 만약에 재료가 아주 짙은 청색이라면, 진짜 청옥은 뚜렷한 선을 나타낼 것이다. 짙은 청색 돌에서의 옅은 선은 합성이라는 즉시 제시하는 것이다.

과거에, 분광기는 진짜 청색 청옥의 양성반응을 즉시 제공할 수 있었다. 불행히도 이제는 더 이상 진실이 아니다. 오늘날 예외가 있다. 한 합성 청색 청옥 - Chatham 합성 - 은 분광기로 탐지할 수 없다. 이 합성은 자연산 청색 청옥과 거의 같은 스펙트러를 나타낸다. 많이 유통되고 있지 않지만, 알고 있어야 한다. 만약에 아주 질 좋은 청옥을 마주쳐 진짜일 것이라는 믿음을 갖게 되면, 분광기로 세심하게 검사하거나 (합성에서의 플래티넘(platinum)의 삼각형 또는 육각형 판들을 드러낼 것이다) 또는 전문적인 보석 연구소에 보내어 반드시 확인해야 한다.


분광기로 돌을 검사하기 위한 준비를 한다. 돌을 검정색 헝겊 위에 놓는다. 강한 빛을 놓아서 돌로부터 반사된 광선들이 분광기의 좁은 틈(slit)으로 들어가게 한다. 광섬유 광원이 이상적이지만, 여기에 사용하는 것과 같은 강한 빛도 일반적으로 유효하다.
 

 분광기 사용 (Using the spectroscope)

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