시작하기 전에, 첫 단계는 적당한 광원을 갖는 것이다. 백색광원(핼러겐 램프(halogen lamp)와 같은)과 황색을 제외한 스펙트럼의 다른 모든 색들을 여과된 황색광원(monochromatic yellow light) 모두가 필요할 것이다 (3장 참조). 만약에 사전에 갖추어져 있지 않으면, 필요에 따라, 백색광과 단색 황색광 모두를 내는 GIA의 제품과 같은 다용도 램프를 구입할 수도 있다.
이제, 시작할 준비가 됐다. 우리가 앞서 언급했듯이, 굴절계로 얻어지는 정보는 빛이 돌에 부딪칠 때 일어나는 굽힘 또는 굴절의 정도를 측정하는 능력에서 나온다. 굴절계로 돌을 정확하게 검사할 때, 우리는 접안경을 통하여 들여다 보면, 눈금상에 나타나는 (굴절계에 사용되는 빛의 형태에 따라) 음영 모서리(shadow edge) 또는 녹색 선(green line)을 관찰할 수 있다. 그러나 이 선을 보고 정확한 수치(굴절률의 수치, RI)를 얻는 열쇠는 기구의 정확한 사용이다.
굴절계는 돌의 굴절률을 나타내는 눈금을 지니고 있다. 눈금은 낮게는 1.35 높게는 1.80 까지의 굴절률을 나타낼 수 있다. 대부분의 보석들의 지수는 이 범위 안에 들어 있어서, 굴절계에 의한 수치로 대부분의 보석들을 알 수 있다.
왼쪽에, 강한 이중 굴절 돌인, 전기석에 대한 굴절률 수치.
오른쪽은 단굴절 돌인, 첨정석의 굴절률 수치.
굴절계에 나타나는 수치
보석 판별용 굴절계의 중요한 이점은 광택이 좋은 어떠한 돌에 대한 굴절률 수치를 제공할 수 있다는 것이다. 돌이 편평하건 또는 곡이 졌건 간에 또는 투명하건, 반투명하건 또는 불투명하건 간에 차이가 없다. 그러므로, 옥(jade)), 단백석(opal)과 청금석(lapis)과 같은 돌들에조차도 사용할 수 있다. 요구되는 조건이란 좋은 광택을 지녀야 한다는 것이다. 돌이 광택이 날수록 좋아져 굴절계로 얻을 수 있는 수치가 더 명확해진다. 그러나, 만약에 광택이 좋지 않으면, 공작석(malachite)나 능망간석(rhodochrosite)와 같이 더 부드러운 돌들을 검사할 때 알 게 될 것이지만, 굴절률 수치를 얻기가 - 불가능하지가 않다면 - 아주 어려울 수도 있다.
대부분의 굴절계들의 주요 약점은 1.80보다 높은 굴절률을 지닌 돌들에 대해서는 수치를 나타낼 수 없다는 것이다. 기구들은 단순히 그런 높은 수치를 제공할 수 있는 능력을 지니고 있지 않다. 이것은 굴절계들은 다이어먼드, 풍신자석(zircon)과 같은 다이어먼드 유사들과 특정 석류석(garnet) 종류에서 그렇게 이름이 지어지는 소수들과 같은 돌들에는 유효하지 않다는 것을 의미한다. 그러나, Jemeter는 이러한 문제점을 갖고 있지 않으며, 1.80보다 높은 굴절률을 지닌 돌들에도 유효하기 때문에 종래의 굴절계들보다 뛰어난 장점을 갖고 있다.
편리상, 우리는 GIA Duplex II 굴절계를 사용할 것이다. 만약에 당신이 다른 굴절계를 갖고 있다면, 그 차이는 아마도 아주 작을 것이기 때문에, 기본적인 절차는 여전히 적용될 수 있을 것이다.
당신이 굴절계로 사용할 기법들은 돌의 표면과 광택 정도(degree)에 따라 약간 다르다. 우리는 우선 편평한 표면들과 좋은 광택을 지닌 돌들(패시트된(faceted) 청옥(sapphire)이나 홍옥(ruby)들과 같은 돌들)을 검사하는 기법을 기술할 것이다.
굴절계에 익숙해지도록 한다. 기구를 보면, 상부에 들어올리는 뚜껑이 있다는 것을 알 게 될 것이다. 뚜껑을 들어올리면, 길이 약 2 1/2인치(6.35 cm), 폭 1 1/2인치(3.81 cm)의 편평한 작업용 구역을 보게 될 것이다. 작은 직사각형 형태의 유리조각이 이 작업용 구역의 중심에 부착되어 있다. 이 유리조각을 반원형(hemicylinder)라고 한다. 유리는 부드러워서, 만약에 부주의하면 쉽게 긁히기 때문에, 반원형에 돌을 올려 놓거나 내릴 때, 매우 조심스럽게 하는 것이 중요하다. 심하게 긁히면, 굴절계상의 눈금을 읽을 수 없다.
다음으로, 굴절계의 전면을 보고 개구를 찾는다. 이것은 기구 내로 빛이 들어가는 곳이다. 이 개구의 앞에 광원이 오도록 한다. 또한, 광원은 백색광과 단색 황색광 모두를 낼 수 있어야 한다.
접안경을 점검한다. 이것은 회전하는 편광필터(polarizing filter)를 지니고 있다. 이 장의 후반에 이것의 사용법에 대해서 설명할 것이다.
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