Разпознаване на кварц

Когато кварцовият кристал е в естественото си кристалографско остеняване, той се разпознава лесно по характерните за него форми и щриховка върху стените, а когато е в предмети, може да бъде разпознат по характерните оптични свойства, като например двулома.

Кварцовият кристал има свойството да раздвоява образите на предметите, когато се гледа през него. Това свойство може да се използва за различаване на кристална топка от стъклена топка например. Стъклото е оптически изотропно и по принцип не раздвоява образите.

Методът е следния:

1. Работим на силно осветление.
2. Поставяме блестяща игличка върху тъмен плат.
3. Слагаме кристалната топка върху игличката.
4. Гледаме игличката през кристалната топка.
5. Въртим кристалната топка в различни посоки, докато образът на игличката се раздвои. 

Ако образът наистина се раздвоява, значи топката не е от стъкло, а от кристал.
Този оптичен ефект е видим с невъоръжено око даже при малки кристални топки.

На горната снимка: кварцовата кристална топка, която използвах за наблюдаване на двулома.

На горната снимка: раздвоеният образ на игличката, гледана през кристалната топка. Двата образа на върха на игличката са отдалечени един от друг на разстояние, сравнимо с дебелината на игличката.

Поради анизотропната си структура, кварцовият кристал разделя всеки светлинен лъч на два лъча с различна поляризация на светлината (и различен коефициент на пречупване). На това се дължи раздвояването на образите.
Раздвояването (разстоянето между двата образа) е толкова по-голямо, колкото по-дълъг път изминава светлината в кристала. Значи, това оптично явление ще бъде толкова по-добре забележимо, колкото по-голям е кристалът. Разстоянието между двата светлинни лъча е строго определено, характерно за кварца и може да бъде оценено приблизително, като се сравни с дебелината на иглата.

Поради сферичната си форма, кристалната топка действа и като лупа, значително увеличавайки образите, които се виждат през нея. Това улеснява забелязването на раздвояването.
Кварцовият кристал има определени посоки, в които двуломът (раздвояването на светлинните лъчи) е най-голям. Затова въртим кристалната топка, докато попаднем на такава посока.

Всъщност, природният планински кристал, от който е изработен предметът, едва ли е единичен кварцов кристал. Обикновено това са интимно срастнали кристални индивиди, границите между които понякога могат да се разпознаят по разположението на дефектите вътре в кристала - онези воали и пера на течните включения, както и други особености на строежа.