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钻石是一种非同寻常的碳，它们是最坚硬的天然材料，但它们最闪亮的特质是光学属性。这可能是钻石有一个很大的折射率，达到2.4（与之相比，水的折射率为1.3，玻璃的折射率是1.5），使得它具有这个特质。这意味着当光线穿过钻石时，以一个非常大的角度弯折（或“折射”）。更重要的是，当光线以一个大于24度的入射角照到钻石表面时，光线将被全部反射而不穿过钻石。而光线通过空气照射在水面上被反射而不是穿过的角度是与垂线成大约48度夹角，玻璃是42度。
钻石也能以一种极端的方式表现色谱。就如牛顿（Isaac Newton）首先用棱镜完成的著名实验，它证明普通的白色光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫不同颜色的光波组成的光谱。这些不同颜色的光以不同的速度穿过钻石，以不同的角度被弯折（红色最小，紫色最大），就如同白色光穿过透明介质一样。钻石对颜色的最大和最小的折射角之间产生的巨大差别，被称为“色散”。当光线穿过一个被精心切割的钻石时，就产生了著名的改变颜色的“火彩”。没有其他宝石能有这样大的色散本领。对珠宝商的挑战是切割一颗钻石，使它能够尽可能地将光的亮度和色彩反射到观察者的眼中。
钻石的切割已经有数千年的历史了，但是对于我们所理解的如何最好地切割钻石，以及为什么这样切割最好，有一个人的贡献超过了任何人，他就是托克斯基（Marcel Tolkwsky）。他1899年出生在安特卫普一个经营和销售钻石切割刀具的家庭。他是一个有天赋的孩子，在比利时大学毕业后被送到伦敦帝国学院学习工程
。1919年，虽然还是一名在校研究生，他就出版了一本了不起的书，名为《钻石设计》（
Diamond
Design
），其中首次展示了对光线在钻石内部的反射和折射的研究，并且揭示了如何切割以得到最大的光辉和“火彩”。托克斯基对钻石内部光线的路径的简洁分析引领他提出一种崭新的“明亮”“理想”的钻石切割方式，这就是当前为人们所青睐的圆形钻石切割方式。他考虑光线射到钻石的顶平面的路径，并寻求钻石背面和它成多少度角时光在第一次和第二次内部反射时就会被完全反射，这使得几乎所有通过钻石顶面的光又被笔直地反射回来，从而产生出最绚烂的外观。
托克斯基继续考虑反射亮度和色谱散射之间的最佳平衡以及不同表面的最佳形状
。
托克斯基的分析，使用光线的简单数学关系，产生了漂亮的有58个面“明亮式切割法”的秘诀：一组在所需范围内的特殊比例和角度，使得当钻石在你眼前轻轻移动时，产生最壮观的视觉效果。但你可以发现其中更多的是几何原理，而不仅仅是满足眼睛的要求。
在下图中，我们看到托克斯基推荐的经典形状，在狭窄的范围里选择理想的切割角度，以呈现最优化“火彩”和明亮。图中显示了钻石各部位的（和它们的特殊名称）的比例，以钻石腰部直径（这是钻石最大直径）的百分比来表示
。
