宝石学
宝石鑑定に有力な手段の一つが光の屈折率の測定である。すべての物質には光の臨界角があり、光の入射がその角度に達しないと全反射が起こる。この角度を測り宝石を鑑定するものである。顕微鏡でも測れるが手のひらサイズの屈折率測定器がある。
この方法はプリズムが白色光をいくつかの単一光に分離する原理を使う。宝石用分光器で宝石の特定光波長に対する吸収率を測定するもの。波長はナノメートル単位で測定される。
宝石鑑定は可能性を排除していくことで行われる。同じような色を示す場合、宝石の種類を特定できるまで非破壊光学検査を続ける必要がある。ひとつの検査では特徴の一端が分かるに過ぎない。
たとえば、ルビーの固有質量は4.00であり、硝子の場合は3.15から4.20の間であり、ジルコニアでは5.6から5.9の値を示す。このため、ルビーと硝子はジルコニアと判別するのは簡単である。しかし、この時点ではルビーと硝子の区別はつかない。
宝石は生成過程で地質学的環境の影響を受けるものである。このため化学的不純物や置換物質を含み、構造的欠陥を有するため、それらが宝石の個体をつくる。