Dispersion - Das Feuer von Edelsteinen

Die wahre Schönheit vieler Edelsteine zeigt sich in einigen Fällen erst im geschliffenen Zustand. Oft wirken die Rohsteine unscheinbar, doch mit dem Schliff werden optische Eigenschaften zum Vorschein gebracht, die im naturbelassenen Material verborgen bleiben. Dabei fällt auf, dass manche Edelsteine ein besonders lebhaftes Farbspiel zeigen, während andere vergleichsweise ruhig wirken. Dieses sogenannte Feuer ist keine Frage subjektiver Wahrnehmung, sondern beruht auf einer klar definierten physikalischen Eigenschaft: der Dispersion.

Dispersion – Ein Überblick

• Definition: Unter Dispersion versteht man eine dimensionslose physikalische Größe, die angibt, wie stark weißes Licht beim Durchgang durch ein Mineral in seine Spektralfarben zerlegt wird. Je größer diese Farbzerstreuung ausfällt, desto intensiver erscheint das Feuer eines Edelsteins.
• Messung via Refraktometer
• durchsichtige, farblose und geschliffene Mineralien mit vielen Facetten haben eine höhere Dispersion als undurchsichtige, farbige und nicht geschliffene Mineralien
• jedes Mineral verfügt über einen eigenen Wert der Dispersion; undurchsichtige Mineralien weisen keine Dispersion auf, da das Licht nicht durch den Kristall hindurchtreten kann. Auch stark farbige oder ungeschliffene Steine weisen in der Regel ein deutlich geringeres oder gar kein sichtbares Feuer auf.
• in der Gemmologie als das Feuer bekannt

Dispersion: In den Kristall einfallendes Licht wird beim Gang durch den Stein in die Spektralfarben zerlegt.

Dispersion

Der Begriff Dispersion stammt aus dem Lateinischen (dispergere) und wird mit Zerstreuung oder Aufspaltung übersetzt. In der Physik wurde die Vokabel für ein spezifisches optisches Phänomen übernommen: die Zerlegung von Licht in die Spektralfarben beim Durchgang durch einen transparenten Körper.

Trifft weißes Licht auf einen Kristall, so werden die farbigen Anteile unterschiedlich stark gebrochen. Beim Durchgang durch das Mineral fächern diese sich auf und treten schließlich als regenbogenfarbenes Aufblitzen wieder aus – ein Effekt, der in der Gemmologie als Feuer bezeichnet wird.

Die Dispersion ist nicht nur Edelsteinen vorbehalten. Auch andere Objekte verfügen über Dispersionsspektren die verschieden stark ausgeprägt sind und mittels Refraktometer technisch bestimmt werden, das die Wellenlängen, d.h., die Frequenz der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts in einem Gegenstand, wiedergibt.

Die Dispersion ist eine dimensionslose Größe, die über die Auswertung der sogenannten Fraunhofer’schen Linien ermittelt wird. Dabei handelt es sich um charakteristische Absorptionslinien im Sonnenspektrum. In der Mineralogie konzentriert man sich bei der Bestimmung der Dispersion in der Regel auf die Linien B und G, die im Wellenlängenbereich von 686,719 nm (B-Linie) bis 430,790 nm (G-Linie) liegen. Diese Messgröße wird als BG-Dispersion bezeichnet.

Das Feuer von Edelsteinen

Jeder Edelstein bzw. jedes Mineral besitzt eine individuelle Dispersion, die als mineralspezifische Kennzahl die Bestimmung erleichtert und hilft, Verwechslungen mit optisch ähnlichen Mineralien auszuschließen. Die unterschiedlichen Wellenlängen des weißen Lichts werden beim Durchgang durch einen Kristall nicht gleich stark gebrochen, weshalb jedes Mineral ein charakteristisches Dispersionsverhalten aufweist. Andere Mineralien hingegen zeigen aufgrund der Undurchsichtigkeit keinerlei Dispersion (siehe Tabelle).

Die höchste Dispersion unter allen Mineralien weist Zinnober/Cinnabarit (0,40) auf, die Dispersion von Diamanten beträgt 0,044 und ist damit geringer als die der Diamant-Imitationen Fabulit mit 0,19 oder Zirkonia mit 0,065.

Neben der spezifischen Dispersion spielen auch strukturelle und optische Eigenschaften eine entscheidende Rollen. Farbige und farblose Kristalle, trübe und kristallklare Steine sowie geschliffene Mineralien und Rohsteine unterscheiden sich erheblich in der sichtbaren Intensität des Feuers. So ist die Dispersion eines milchig-durchscheinenden, ungeschliffenen Minerals deutlich geringer als die eines facettierten, farblosen und transparenten Edelsteins, bei dem das Licht mehrfach gebrochen und in seine Spektralfarben aufgefächert wird.

Spektrometer (Quelle: Gemstones von Smith, 1912)

Aus diesem Grund zählt das handwerkliche Können von Edelsteinschleiferinnen und Edelsteinschleifern zu den höchsten Disziplinen des Edelsteinhandwerks. Erst ein präzise ausgeführter Schliff, der sowohl die korrekte Anzahl und Anordnung der Facetten als auch harmonische Proportionen berücksichtigt, ermöglicht es, die optischen Eigenschaften eines Steins voll zur Geltung zu bringen. Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass die Facetten sauber ausgearbeitet sind, sich weder überschneiden noch gegenseitig abkappen. Ein Aspekt, der insbesondere bei Mineralien mit hoher Dispersion entscheidend ist.

In der Gemmologie bzw. im Zusammenhang mit Echtsteinschmuck ist allerdings weniger der physikalische Begriff der Dispersion gebräuchlich als vielmehr die anschauliche Bezeichnung Feuer, wobei der Wert von Edelsteinen um so höher eingestuft wird, desto ausgeprägter die Dispersion bzw. das Feuer ist.

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