RI是寶石彎曲或折射光的比較能力。它表示為空氣中的光速與其在物質(zhì)中的速度之比，例如鉆石的RI為2.42。這意味著光在空氣中的傳播速度是鉆石中速度的2.42倍。由于RI是光密度的量度，因此RI越高，相同入射角下的彎曲程度就越大。

        光學(xué)密度以及因此的折射強(qiáng)度因物種而異，對(duì)于給定的物種，光通過(guò)的速度是恒定的。對(duì)于每種寶石，任意給定入射角的折射角都是恒定的，因?yàn)樗俣鹊慕档蜎Q定了光線進(jìn)入寶石時(shí)的折射或彎曲程度，可以通過(guò)稱為折光儀的儀器以及稍后將討論的其他簡(jiǎn)單方法來(lái)測(cè)量折射率。

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        一、全內(nèi)反射和臨界角

        要確定離開(kāi)寶石而不是進(jìn)入寶石的光的行為，只需反轉(zhuǎn)方向即可。由于光是可逆的，因此光線可以從較密的介質(zhì)傳輸?shù)捷^稀疏的介質(zhì)。在這種情況下，折射光線會(huì)偏離法線，并且折射角大于入射角。由于入射角和折射角之間存在確定的關(guān)系，因此隨著入射角的增加，折射角也增加。

        當(dāng)折射角為90°時(shí)，折射光線平行于兩種介質(zhì)的界面移動(dòng)。對(duì)應(yīng)于該折射角的入射角稱為臨界角。入射角較大的光線不會(huì)進(jìn)入稀有介質(zhì)，但會(huì)被完全反射回較密的介質(zhì)。這稱為光的全內(nèi)反射。

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        寶石的臨界角既取決于寶石的RI，也取決于周圍介質(zhì)的RI。因此，通過(guò)獲取物質(zhì)的RI的倒數(shù)并借助表格來(lái)計(jì)算正弦，我們可以找到該物質(zhì)的臨界角。例如，玻璃（濃密）和空氣（稀疏）介質(zhì)。對(duì)于玻璃（RI 1.52），該角度為41°28'，但對(duì)于鉆石（RI 2.42），該角度為24°24'。

        二、臨界角的測(cè)量有什么作用

        1.準(zhǔn)確測(cè)定折射率

        2.切割寶石，特別是切割無(wú)色寶石（例如鉆石），以使背面的全內(nèi)反射使反射光大程度地反射回觀察者。