O que é um Refratômetro-Gemológico, usado para identificar o Índice de refração das Pedras e Minerais, de acordo com uma tabela pré determinada , sabemos um parâmetro importante sobre tal Pedra.
O que é um Refratômetro-Gemológico
Com o refratômetro é possível determinar várias características ópticas importantes de uma gema: o valor numérico dos índices de refração (IR), o caráter óptico (uniaxial ou biaxial), o sinal óptico (positivo ou negativo) e o valor numérico da birrefringência, que é a diferença entre os valores de IR máximo e mínimo.
Estas características somadas, associadas ao valor da densidade, praticamente são únicas para uma gema, permitindo na maioria das vezes a sua identificação já nessa fase.
O refratômetro tem seu princípio de funcionamento baseado no ângulo crítico para a reflexão total da luz, que é um ângulo de incidência da luz a partir do qual não há mais refração quando a luz passa de um meio mais refringente para outro menos refringente.
Refratômetro-Gemológico
Para a leitura dos índices, a gema é colocada na superfície plana de um vidro (“janela” do refratômetro) com IR=1,81, sobre um líquido de contato com o mesmo índice, a fim de impedir a formação de uma camada de ar na interface gema/vidro e, consequentemente, desvios dos raios de luz.
Esse líquido de contato tem também a função de impedir que a gema analisada entre em contato diretamente com a janela de vidro do refratômetro, impedindo que seja danificada, pois este vidro tem dureza inferior à grande maioria das gemas.
Uma fonte de luz monocromática (com comprimento de onda da luz correspondente à cor amarela) emite um feixe de luz que atravessa o vidro e o líquido e incide sobre a superfície da gema.
Parte da luz é refrata-da e outra parte é refletida, a partir de certo ângulo de incidência (ângulo crítico para a reflexão daquela gema que está relacionado com o seu índice de refração).
Isso gera um campo claro (onde se desloca a luz refletida) e outro campo escuro no vidro (onde a luz foi refratada) e, interpolando-se uma escala entre o vidro, a lente e o espelho que levam a imagem para a ocular, é possível ler diretamente o valor numérico dos índices de refração daquela gema, no limite da sombra que se observa pela ocular.
No caso de gemas anisótropas aparecem duas sombras, porque essas gemas são birrefringentes. Para facilitar a leitura, é colocado um polarizador em frente à ocular que, ao ser girado, ora elimina um raio de luz e ora elimina o outro, permitindo a leitura de cada IR separadamente.
Esse refratômetro está limitado à leitura de índices de refração entre 1,30 e 1,81, o que abrange a grande maioria das gemas conhecidas.
No Labogem/UFRGS é utilizado o refratômetro de contato marca Topcon, que permite a leitura de índices de refração com precisão de 0,001.