你真的相信玻璃和鑽石混在一起,用水泡泡就能分得清?
最近知乎上有個問題很熱。 起因是一家珠寶店的玻璃被撞碎了,有人說玻璃和鑽石混在了一起,不知道怎麼分。
怎樣把鑽石從一堆碎玻璃和鑽石的混合物中挑選出來? - 劉明全的回答
這位程序員的回答在知乎上得到了近一萬贊,似乎還被果殼抄襲了。用折射率原理來區分玻璃和鑽石,看起來沒錯。可是,真的那麼簡單,用水就能輕鬆分清碎玻璃和鑽石嗎?
我手上一直也找不到玻璃渣,所以拖了一段時間。這兩天終於找齊了材料,下圖裡有無色翡翠、鑽石、普通玻璃(折射率1.58)、高折射玻璃(施華洛世奇有機鉛玻璃 折射率1.85)、立方氧化鋯。使用的是原答主說的折射率比普通水還高的蔗糖水(我的配置方法相當粗放,簡單來說就是800克糖倒進了約1升約40度的熱水中,採用了中學物理「忽略液體體積變化」的前提,但嚴格說來,沒沒有考慮偏摩爾體積是不夠嚴謹的,所以不能算是接近原答案說所的折射率1.49的80%糖水,只能說是44%,折射率在1.4左右)
結果如圖,請大家猜猜哪顆是玻璃?
去除戒托的影響,我們再來看看@Tannin喵 的實圖,她使用的是普通水。光線和我所做有所不同,所以效果也所區別。
下面圖中有幾種寶石和玻璃:
月光石的折射率是:1.51-1.52 更接近於原答主所指的玻璃折射率
鋯石的折射率約在1.9左右。
立鋯,即合成立方氧化鋯,市面上最常見的仿鑽,折射率2.176 ,和圓鑽採用同樣的切割,切圖中有尖底朝上,有檯面朝上,有側面放置。
鑽石:折射率2.42
底層玻璃是常見的普通無色玻璃,和月光石對比,其折射率應在1.6以上。
通過這張圖,可以清晰的看出:
即便不同折射率的寶石在水下是有差別,但是,由於切工、大小、位置及光線的不同,仍然是比較難以區分的。(注意最左邊那顆未切割鑽石原石和旁邊的玻璃渣的近似性,以及同樣是高折射鋯石,由於位置、角度不同而呈現出來的不同「顯眼度」)
就算是折射率只有1.5,和無色玻璃非常接近的月光石,在與玻璃混雜在一起時,不同的擺放位置下,仍然能呈現出不同的「顯眼性」。通過這兩個實例,我的結論是:當碎玻璃渣和鑽石(在車禍的撞擊和跌落中也有可能損壞)呈隨意姿態在水中擺放時,是不會象那個高票回答中那麼輕鬆就能區分出來(玻璃消失看不見了)。
另一位知友發來私信,告訴我說他做堆積試驗時,用嘗試過用水使玻璃隱形,然而並不能。
一直到了液體和玻璃折射率相差在0.01-0,02 ,才免強可能。
所以,用想區分出玻璃和碎鑽,用水真是不行的。
(用火也不行,鑽石成分是碳,點著了就化灰。用錘更不行,鑽石雖硬但脆,砸碎了你自己含淚吞服吧:)。利用其高色散性可以,用手電筒照。利用其親油性也可以。 鑽石礦就用它來區分。比重液什麼的,更方便)
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鑽石和玻璃的火彩和折射率的確有不同,但是,和那個回答中「玻璃入水就幾乎看不到,很容易就分出鑽石」的情況還是有很大差別的。如果液體的折射率和玻璃剛好非常非常相近,的確將玻璃放在水中,在某個特定角度,會出現玻璃「消失」的情況,但市面上窗戶玻璃,折射率並不盡相同,多在1.6以上,而普通自來水的折射率只有1.33。
原答主最初定是肯定的表示,用水就能區分鑽和玻璃了,得到了很多贊後,才決定發圖。但是,他發出來的圖,只是用軟體摸擬出來的效果,並非真實。雖然他在回答中聲明了是模擬圖,但是,又有多少沒有仔細看點贊者會誤以為「把玻璃和鑽石放在水中,玻璃就會幾乎看不到,鑽石就能輕鬆分出來」就是實際情況呢?萬贊再加上別的媒體的傳播,很容易就形成了「把鑽石和玻璃放水裡就能輕鬆區分開」的大規模誤會。
但現實中,並非如此啊。
通過電腦來模擬,很有趣,初衷也值得讚賞,但是,慢說是程序員做的模擬效果了,就連實驗室和實際情況,都是差得很遠的。
轉過頭來再看那個珠寶店玻璃碎了的案例,當店主發現玻璃和鑽石混在一起的時候,第一考慮的是什麼?先去兌80%糖水?不,是把所有碎渣都收集起來,不漏掉一顆,是把周圍的人(除了圍觀群眾還有店員)控制住,讓他們沒有機會撿渣子。然後才是點庫存,看看到底可能有多少顆鑽石混在玻璃里了,最後再想辦法從一堆渣子里找鑽石出來。
就算手裡的水真的碰巧和玻璃折射率相近,挑鑽石出來也不會那麼簡單,因為萬一挑出來的鑽石數量有出入,店主還是會把每顆玻璃渣都細看一次(面對上千顆渣子,你怎麼保證自己的眼睛就沒花呢?大多數碎鑽的直徑都是只有幾毫米哦)。
其如果真的看了原新聞,要區分出來那個環境中的玻璃和鑽,也不會太難,可能連水也用不上。
因為那個珠寶店的玻璃,是淺綠色的。而開普系的鑽石,沒有這個顏色。
這種有色玻璃碎成渣的顏色,大略是這樣的,並不是小了就看不到綠色,和無色鑽石一對比,還是差別蠻大的。
理論,真的要聯繫實際啊。
再次感謝@Tannin喵
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我剛才關閉了評論,是因為我看到某中科院博士的攻擊式評論後,非常的不舒服:
的確,我開頭不算嚴謹,但討論問題,用得著這麼戾氣十足?對這位人士,我回答的是:
1、我受過嚴格的理工科實驗訓練,也有網路禮貌的基本素質。只是,針對這個問題,我並不是在做嚴謹的實驗,要否定「泡在水裡就可以輕易地分辯出碎玻璃和鑽石」這一點,只要舉出一個現實反例即可。
2、說鑽石「火彩」就是忽悠的,我只能說,這是對一個行業極為外行的描述。火彩即是一定切割比例下色散值的通俗化表述,牛頓通過稜鏡發現了色散現象,他是沒文化少女?至於說看戒托比較貴來分鑽石哪個貴,我真的不想說,對於那些沒見過幾顆真鑽的人而言,給他兩戒托他估計也分不出那個是鍍白金的哪個是18K白色金的哪個是鉑金的。
3、 你說「什麼糖這麼大的溶解度」是常識性問題,我承認我之前80%糖溶液配置的確有問題,但是你說一份水不能配0.8份糖?您不知道蔗糖的溶解度是200g/gH?O左右(即每1000克水要溶解2000克以上的糖才會成為飽和溶液)一份水可以溶2份糖嗎?那您身為中科院博士的常識又有哪裡?那你又有什麼資格指責我是集贊,是在寫人生雞湯和男女情愛呢?(我那麼多答案中又有哪一個是靠了人生雞湯和男女情愛拉贊的呢?)
當然,如果你要認為在知乎上討論問題,提出不同意見就是打臉,那麼強的戾氣也不難理解了。所以,我也只能將你拉黑了。
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