Abstract
Critical angle of quartz (R.I. ${\fallingdotseq}$ 1.553) and diamond (R.I. = 2.417) are $40.09^{\circ}$ and $24.26^{\circ}$ that calculated by $sin{\theta}=r_2/r_1$ (r = refractive index, $r_1$ > $r_2$). Brilliance of quartz and diamond are 20.33% and 55.07%. The brilliance data are result of study on the incident light internal round brilliant cut quartz and diamond by the critical angle. Cause of bow-tie phenomenon can be studied by application of critical angle theory and light path inside fancy shape brilliant cut. When refractormetry with typical gem refractometer, critical angle of quartz and corundum are $59.1^{\circ}$ and $77.9^{\circ}$.
수정(quartz)과 다이아몬드(diamond)의 임계각을 $sin{\theta}=r_2/r_1$(r = 굴절률, $r_1$ > $r_2$)의 식에 의해 계산한 결과 수정(R.I. ${\fallingdotseq}$ 1.553)은 $40.09^{\circ}$, 다이아몬드(R.I. = 2.417)는 $24.26^{\circ}$로 계산되었다. 계산된 임계각에 따른 각각의 보석 내부의 빛의 경로를 고찰한 결과 수정과 다이아몬드의 휘광성은 각각 20.33%와 55.07%였다. 임계각과 관련된 이론을 팬시 형 브릴리언트 컷으로 연마된 보석내부에서의 빛의 경로에 적용시킴으로써 보타이(bow-tie) 현상의 원인을 규명하였다. 또한 수정과 커런덤을 굴절계로 굴절률 측정 시 헤미실린더에서의 임계각을 계산한 결과 각각 $59.1^{\circ}$와 $77.9^{\circ}$로 계산되었다.