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Tabelle der Lichtbrechung von Edelsteinen - Lichtbrechungsindex

Der Brechungsindex bzw. die Lichtbrechung eines Edelsteins ist eine der wichtigsten Eigenschaften bzw. die wichtigste Signatur eines Edelsteins. Die Messung des Lichtbrechungsindexes ist eine der ersten Schritte bei der korrekten Identifizierung eines Edelsteins. Edelsteine, die eine identische bzw. eine ähnliche Lichtbrechung aufweisen, werden dann mit weiteren Verfahren auf den Prüfstand gestellt.

Tritt Licht von einem Medium (z.B. von dem Medium Luft) in ein anderes über (z.B. in einen Edelstein), so kann man beobachten, dass der Lichtstrahl gebrochen wird. Wahrscheinlich kennen Sie dieses Phänomen sogar aus eigener Anschauung: Wenn Sie einen Löffel in ein durchsichtiges Glas mit reinem Wasser tauchen, so bekommen Sie den Eindruck, als wäre der Löffel an der Eintrittsstelle ins Wasser gewissermaßen "abgeknickt" - genau das ist so genannte Lichtbrechung. Dieser Lichtbrechungs-Effekt hängt damit zusammen, dass Licht in der Luft eine andere Geschwindigkeit aufweist als z.B. in dem Medium Wasser oder anderen Aggregatformen. Die Geschwindigkeitsänderung bewirkt, dass schräg auftreffende Lichtstrahlen abgelenkt werden. Man ermittelt den Lichtbrechungsindex, indem man den Sinuswert des Einfallswinkels (= der Winkel zwischen Einfallslot und einfallendem Lichtstrahl) durch den Sinuswert des Brechungswinkels (= der Winkel zwischen Einfallswinkel und dem gebrochenen Lichtstrahl) teilt. Die Errechnung des Brechungsindex ist deshalb von besonderer Bedeutung, weil jedes Mineral bzw. Edelstein und Schmuckstein konstante Werte aufweist - wenn ein Edelstein oder Schmuckstein also rein optisch nicht eindeutig bestimmbar ist, kann mit Hilfe des Lichtbrechungsindex ermittelt werden, um welchen Edelstein es sich wirklich handelt, ausgenommen Edelsteinarten mit ähnlichem Lichtbrechungsindex. Um den Lichtbrechungsindex genau zu ermitteln, nutzen Experten und Gemmologen oftmals ein spezielles Gerät, den so genannten Refraktometer. In den meisten Fällen wird die Lichtbrechung übrigens mit "n" bezeichnet, dem Verhältnis der Lichtgeschwindigkeit im Medium Luft zur Lichtgeschwindigkeit im Edelstein.

Die Brechungszahl bzw. der Lichtbrechungsindex ist das Verhältnis zwischen der Lichtgeschwindigkeit in der Luft und der Lichtgeschwindigkeit in einem durchsichtigen Material, wie zum Beispiel einem Edelstein. Wenn Licht aus der Luft mit einem anderen Einfallswinkel als 90 Grad in ein durchsichtiges Material, einem Edelstein strahlt, wird es je nach Brechungszahl bzw. Lichtbrechungsindex des Materials bzw. des Edelsteins zu einem anderen Winkel (dem Koinzidenzwinkel) abgelenkt. Echte Edelsteine mit einer höheren Lichtbrechung glänzen also funkeln im Allgemeinen stärker als die Edelsteine mit einer niedrigeren Lichtbrechung, weil aus der Oberseite oder Krone des Edelsteins mehr Licht an den Betrachter zurück gestrahlt wird. Diamanten haben eine Lichtbrechung von ca. 2,4 und sind somit schon recht "funkelnd". Quarz Edelsteine hingegen haben einen Lichtbrechungsindex von ca. 1,53 - 1,55, wohingegen diese Edelsteine im Vergleich zu einem Diamanten nicht so sehr "funkeln". Der Lichtbrechungsindex der meisten Edelsteine lässt sich mit einem einfachen optischen Gerät, dem so genannten Refraktometer, der auch als Brechungsmesser bekannt ist, leicht auch von einem Laien messen.

Einige Edelsteine sind einfach brechend; sie haben nur einen Lichtbrechungsindex. Andere Edelsteine wiederum - und zwar die meisten bekannten Edelsteine - haben zwei verschiedene Lichtbrechungen. Wenn ein Lichtstrahl auf einen doppelt brechenden Edelstein auftrifft, wird er in zwei Strahlen aufgeteilt, die jeweils mit einer anderen Geschwindigkeit und auf anderem Weg durch den Edelstein bzw. den Kristall gehen. Die Doppelbrechung ist das Maß des Unterschiedes zwischen zwei Brechungszahlen in doppelt brechenden Edelsteinen. Doppelbrechung ergibt sich folglich aus der Differenz zwischen dem höchsten und niedrigsten Brechungsindex eines Minerals. Noch einmal kurz erklärt: Isotrope Edelsteine (z.B. Diamanten, Granate, Spinelle) haben einfache Lichtbrechung (nur ein Lichtbrechungsindex). Anisotrope Edelsteine (z.B. Rubine, Saphire, Alexandrite) haben zweifache Lichtbrechung (zwei Lichtbrechungsindexe). Während der Messung des Lichtbrechungsindex an einem anisotropen Edelstein kann man das Vorhandensein von zwei Lichtbrechungs-Indices feststellen. Dreht man den Edelstein auf seiner Tafel, können diese beiden Indices schwanken. Die doppelte Lichtbrechung ist das Vorhandensein zweier Lichtbrechungsindices und die maximale Abweichung zwischen diesen beiden. Nur sehr wenige Edelsteine sind einfach brechend, die einzigen bekannten Edelsteine mit dieser Eigenschaft sind der Diamant, Spinelle und Granat Farbedelsteine.

Die unten stehende Tabelle führt die Lichtbrechungszahlen (erster Zahlenwert) für verschiedene Edelsteine und Schmucksteine in alphabetischer Reihenfolge auf. Falls eine Doppelbrechung vorhanden ist wird diese mit Wert angegeben (zweiter Zahlenwert):

Achat 1,53-1,54 Ja bis zu 0,004
Achat Geode 1,53-1,54 Ja bis zu 0,004
Alexandrit 1,746-1,763 Ja 0,004-0,010
Almandin Granat 1,77-1,82 Keine
Amazonit 1,522-1,53 Ja 0,008
Amethyst 1,544-1,553 Ja 0,009
Ametrin 1,544-1,553 Ja 0,009
Ammolith 1,52-1,68 Ja 0,155
Andalusit 1,627-1,649 Ja 0,007-0,013
Apatit 1,628-1,649 Ja 0,002-0,006
Aquamarin 1,564-1,596 Ja 0,004-0,005
Aventurin 1,544-1,553 Ja 0,009
Axinit 1,656-1,704 Ja 0,010-0,012
Azotic Topas 1,609-1,643 Ja 0,008-0,016
Azurit 1,72-1,848 Ja 0,108-0,110
Bernstein 1,539-1,545 Keine
Beryl 1,562-1,602 Ja 0,004-0,010
Boulder Opal 1,37-1,52 Keine
Calcit (Kalzit) 1,486-1,658 Ja 0,172
Chalcedon 1,53-1,54 Ja bis zu 0,004
Charoit 1,55-1,561 Ja 0,004-0,009
Chrom Diopsid 1,664-1,73 Ja 0,024-0,031
Chrom Turmalin 1,614-1,666 Ja 0,014-,032
Chrysoberyll 1,746-1,763 Ja 0,007-0,011
Chrysoberyll Katzenauge 1,746-1,763 Ja 0,004-0,010
Chrysocolla 1,469-1,57 Ja 0,023-0,040
Chrysopras 1,53-1,54 Ja 0,004-0,009
Citrin 1,544-1,553 Ja 0,009
Danburit 1,63-1,636 Ja 0,006-0,008
Demantoid Granat 1,88-1,94 Keine
Dendritischer Achat 1,53-1,54 Ja bis zu 0,004
Diamant 2,417-2,419 Keine
Dumortierit Quarz 1,678-1,689 Ja 0,015-0,037
Erdbeerquarz 1,544-1,553 Ja 0,009
Erdnussholz 1,54 Keine
Farbwechsel Diaspor 1,702-1,75 Ja 0,048
Farbwechsel Granat 1,73-1,756 Keine
Farbwechsel Saphir 1,762-1,788 Ja 0,008
Feuerachat 1,53-1,54 Ja bis zu 0,004
Feueropal 1,37-1,52 Keine
Fluorit (Flussspat) 1,434 Keine
Fossilkoralle 1,53-1,54 Ja bis zu 0,004
Gaspeit 1,61-1,81 Ja 0,22
Goshenit 1,562-1,602 Ja 0,004-0,010
Grossular Granat 1,734-1,759 Keine
Hackmanit 1,48 Keine
Hämatit 2,94-3,22 Ja 0,287
Hambergit 1,553-1,628 Ja 0,0072
Heliotrop 1,53-1,54 Ja bis zu 0,004
Hemimorphit 1,614-1,636 Ja 0,022
Hessonit Granat 1,73-1,75 Keine
Hiddenit 1,66-1,681 Ja 0,014-0,016
Howlith 1,586-1,605 Ja 0,019
Idokras 1,7-1,723 Ja 0,002-0,012
Imperial Topas 1,609-1,643 Ja 0,008-0,016
Iolith 1,542-1,578 Ja 0,008-0,012
Jaspis 1,54 Keine
Karneol 1,53-1,54 Ja bis zu 0,004
Kassiterit 1,997-2,098 Ja 0,096-0,098
Katzenauge Skapolith 1,54-1,579 Ja 0,006-0,037
Katzenauge Turmalin 1,614-1,666 Ja 0,014-0,032
Katzenaugen Apatit 1,628-1,649 Ja 0,002-0,006
Katzenaugen Aquamarin 1,564-1,596 Ja 0,004-0,005
Katzenaugen Diaspor 1,702-1,75 Ja 0,048
Klinohumit 1,629-1,674 Ja 0,029-,045
Koralle 1,486-1,658 Ja 0,160-0,172
Kunzit 1,66-1,681 Ja 0,014-0,016
Kyanit 1,71-1,734 Ja 0,015-0,033
Labradorit 1,559-1,57 Ja 0,008-,010
Lapislazuli 1,5 Keine
Larimar 1,595-1,645 Ja 0,038
Lepidolit 1,525-1,586 Ja 0,0290-0,0380
Malachit 1,655-1,909 Ja 0,254
Mali Granat 1,734-1,759 Keine
Maw-Sit-Sit 1,52-1,74 Ja 0,015-0,020
Melanit 1,88-1,94 Keine
Moldavit 1,48-1,54 Keine
Mondstein 1,518-1,526 Ja 0,008
Morganit 1,562-1,602 Ja 0,004-0,010
Mossopal 1,37-1,52 Keine
Mystik Quarz 1,544-1,553 Ja 0,009
Mystik Topas 1,609-1,643 Ja 0,008-0,016
Natürliche Jade (Jadeit) 1,6-1,627 Ja 0,027
Nephrit Jade 1,6-1,627 Ja 0,027
Obsidian 1,45-1,55 Keine
Onyx 1,544-1,553 Ja bis zu 0,004
Opal 1,37-1,52 Keine
Opal Doublette 1,37-1,52 Keine
Orthoklas 1,518-1,53 Ja 0,008
Paraiba Turmalin 1,614-1,666 Ja 0,014-0,032
Peridot 1,65 bis 1,703 Ja 0,036-0,038
Perle 1,52-1,69 Ja 0,156
Pietersit 1,544-1,553 Ja 0,009
Prehnit 1,611-1,669 Ja 0,0021-0,039
Pyrop Granat 1,72-1,756 Keine
Quarz 1,544-1,553 Ja 0,009
Quarz Katzenauge 1,534-1,54 Keine
Rauchquarz 1,544-1,553 Ja 0,009
Regenbogen Mondstein 1,518-1,526 Ja 0,008
Rhodochrosit 1,6-1,82 Ja 0,208-0,220
Rhodolith Granat 1,72-1,76 Keine
Rhodonit 1,716-1,752 Ja 0,010-0,014
Rosenquarz 1,544-1,553 Ja 0,009
Rubellit Turmalin 1,614-1,666 Ja 0,014-,032
Rubin 1,762-1,778 Ja 0,008
Rubin Zoisit 1,691-1,7 Ja 0,009
Rutil Topas 1,609-1,643 Ja 0,008-0,016
Rutilquarz 1,544-1,553 Ja 0,009
Saphir 1,762-1,778 Ja 0,008
Schneeflocken Obsidian 1,45-1,55 Keine
Seraphinit 1,576-1,599 Ja 0,005-0,011
Serpentin 1,56-1,571 Ja 0,008-0,014
Sillimanit Katzenauge 1,655-1,684 Ja 0,014-0,021
Skapolith 1,54-1,579 Ja 0,006-0,037
Smaragd 1,565-1,602 Ja 0,006
Smithsonit 1,621-1,849 Ja 0,228
Sodalith 1,48 Keine
Sonnenstein 1,525-1,548 Ja 0,010
Spessartit Garnet 1,79-1,82 Keine
Sphalerit 2,368-2,371 Keine
Spinell 1,712-1,762 Keine
Spodumen 1,66-1,681 Ja 0,014-0,016
Stern Diopsid 1,664-1,73 Ja 0,024-0,031
Stern Saphir 1,762-1,778 Ja 0,008
Sterngranat 1,72-1,756 Keine
Sternmondstein 1,518-1,526 Ja 0,008
Sternrosenquarz 1,53-1,54 Ja 0,009
Sternrubin 1,762-1,778 Ja 0,008
Sternsonnenstein 1,525-1,548 Ja 0,010
Sugilite 1,607-1,611 Ja 0,001-0,004
Tansanit 1,691-1,7 Ja 0,009
Tashmarin Diopsid 1,664-1,73 Ja 0,024-0,031
Tigerauge 1,534-1,54 Keine
Tigerauge Matrix 1,534-1,54 Keine
Titanit 1,843-2,11 Ja 0,100-0,192
Topas 1,609-1,643 Ja 0,008-0,016
Tsavorit (Tsavolith) Granat 1,734-1,759 Keine
Türkis 1,61-1,65 Ja 0,040
Turmalin 1,614-1,666 Ja 0,014-0,032
Variscit 1,563-1,594 Ja 0,031
Verdit 1,552-1,576 Keine
Zirkon 1,81 bis 2,024 Ja 0,002-0,059


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