К оптическим свойствам драгоценных камней относятся определенное преломление и поляризация света.
Световой луч, проходя сквозь минерал и попадая на кристалл, преломляется. В некоторых драгоценных камнях луч не только преломляется, но и одновременно разлагается на два различных ломаных луча (так называемое двойное лучепреломление). Однопреломляющими яв. ляются алмаз, шпинель, гранат, опал, влтавин, янтарь; двойное лучепреломление у рубина, сапфира, смарагда, аквамарина, топаза, циркона, турмалина, оливина, горного хрусталя, аметиста, раухтопаза, цитрина и др. Индекс преломления можно точно вычислить при помощи рефрактометра или спектрометра (дорогие приборы, требующие профессионального обращения). Алмаз имеет индекс преломления 2,43: циркон — 1,95; корунд и гранат — 1,76; топаз — 1,62; берилл и кварц — 1,55; опал — 1,46 и т. д.
Дихроскоп (дихроскопическая лупа) предназначен для определения плеохроизма, т. е. светового свойства (многоцветий) драгоценного камня. Проявляется оно у минералов с двойным лучепреломлением, особенно у цветных камней (у рубина, сапфира, александрита, смарагда, топаза и др.). Дихроскоп представляет собой втулку с призмой из исландского шпата. Втулка на одном конце имеет окошко, сдвоенное призмой из шпата соответствующей длины, а на другом конце — увеличительное стекло (линзу). Если подставленный к окну камень проявляет дихроизм, то окно, если посмотреть в лупу, окрашивается разноцветными красками или имеет постоянный цвет (однако различных оттенков). Научиться работать с дихроскопом можно очень быстро. Кроме дихроскопа применяют также турмалиновые клещи, изготовленные из двух пластинок турмалина, отшлифованных особым способом.
Для того, чтобы отличить настоящие природные камни от камней искусственных (имитированных), используют фильтровальные лупы из темного стекла. Настоящий смарагд под такой лупой представляется розовым (особенно по краям), в то время как имитации остаются зелеными. Природный шпинель под фильтровальной лупой имеет также розовый оттенок, а природный аквамарин зеленоватый. Однако большинство камней определить под этой лупой трудно.
Цвет драгоценных камней происходит от примесей различных металлических окислов (хрома, железа, никеля, кобальта, титана, ванадия, марганца). У некоторых камней цвет можно искусственно изменить нагреванием в различных условиях или травлением и окраской при помощи кислот и других окрашивающих веществ. Так, например, аметист в результате медленного нагревания (в песке) свой фиолетовый цвет изменяет на красно-коричневый или желтый, и тогда его ошибочно принимают за мадейрский, или испанский, топаз. Пористость серых халцедонов, особенно бразильских, смягчает окраску (не считаются фальшивыми). Солями железа окрашивается красный сердолик, хрома— зеленый хризопраз, сахаром или медью — черный оникс.
Прозрачные (бесцветные камни называются прозрачными) и просвечивающиеся камни пропускают световые лучи, непрозрачные камни лучи не пропускают. Блеск драгоценных камней приравнивается к блеску известных веществ; говорят, например, блеск алмазный, металлический, шелковый, жемчужный, восковой и т. д. Под словом «огонь» подразумевают многоцветное сверкание драгоценных камней; оно возникает в результате разложения световых лучей на разные радужные цвета. Самым сильным блеском обладает алмаз.
Минералогия предполагает существование примерно 2000 минералов. Из них, однако, лишь небольшая часть достойна быть включенной в ряд драгоценных камней; число их равно примерно 100. В ювелирном деле в последнее время используется примерно 20 основных камней и их разновидностей: из группы элементов — алмаз; из группы корунда — рубин, сапфир, падпараджа; из группы берилла —аквамарин и смарагд (изумруд); из группы хризоберилла — александрит, далее топаз, шпинель, циркон и гиацинт, турмалин; из группы граната — пироп, альмандин, гессонит и демантоид. Наиболее широко представлена группа кварца. В нее входят; аметист, циркон, раухтопаз, буроватый кварц, тигровый Глаз, авантюрин, яшма, гелиотроп, халцедон, агат, хризопраз, сердолик и оникс, далее следует опал; из группы силикатов—оливин (хризолит, перидот), ляпис-лазури и мольдавит; из группы пироксена— жадеит, нефрит и кунзит; из группы полевого шпата — адуляр, амазонит и лабрадорит; из группы колчеданор — пирит и марказит; из группы руд — железный блеск (гаматит); из группы фосфатов — бирюза; из группы карбонатов — малахит.
Ни один из природных или искусственных драгоценных камней не сохраняет своей первоначальной формы, для того, чтобы проявилась природная красота и редкостные свойства драгоценных камней, их подвергают специальной обработке.