【寶石學(xué)】課件第4章寶石鑒定儀器

1、第四章 寶石鑒定儀器第一節(jié) 寶石放大鏡及顯微鏡第二節(jié) 折射儀及折射率測(cè)定第三節(jié) 密度測(cè)量方法第四節(jié) 偏光鏡第五節(jié) 二色鏡第六節(jié) 分光鏡第七節(jié) 查爾西濾色鏡第八節(jié) 熒光的測(cè)試第九節(jié) 熱導(dǎo)儀及其它儀器寶石學(xué)寶石鑒定儀器第一節(jié) 寶石放大鏡及寶石顯微鏡1、放大鏡種類 放大鏡是最常用、最簡(jiǎn)便的寶石鑒定工具，它的正確使用也是寶石工作者的基本技能。 有3、10、20、25、30、50倍等。一、寶石放大鏡及常用工具寶石鑒定儀器寶石學(xué)2、放大鏡須滿足的條件無(wú)球面差（消球面差或消像差），即中央準(zhǔn)焦后其邊部也準(zhǔn)焦；消色差（無(wú)色差），不會(huì)因有色散或涂膜而影響寶石顏色的觀察。特別是鉆石顏色分級(jí)用的，必須是消色差、無(wú)涂膜

2、的放大鏡。前工作距不小于25mm，如戒指的觀察往往要隔著戒圈觀察。常用放大倍數(shù)應(yīng)為10倍。25倍以上的因其倍數(shù)過大、視野小、焦距短而難于操作；且像差明顯，對(duì)物體的歪曲程度大。寶石學(xué)寶石鑒定儀器寶石放大鏡作為一種高級(jí)放大鏡，它一般由多片透鏡組合而成，常見的有： 單凸透鏡：便宜，放大倍數(shù)常小于3倍； 雙組合鏡：由兩個(gè)平凸透鏡組成； 三組合鏡：由冕牌玻璃做成的雙凸透鏡和兩個(gè)燧石玻璃制成的凹凸透鏡粘合而成。 其中，三組合鏡最常用，視域較寬，且消除圖像畸變和彩色邊緣現(xiàn)象。寶石學(xué)寶石鑒定儀器寶石學(xué)寶石鑒定儀器3、 放大鏡的用途表面特征：包括寶石基本性質(zhì)及加工質(zhì)量的觀察與判別。前者如光澤、刻面棱的尖銳程度和

3、表面光滑程度、原始晶面、解理、斷口等。后者包括寶石切磨和拋光質(zhì)量、意外損傷等。內(nèi)部特征：包括色帶（顏色分布）、生長(zhǎng)紋、雙晶紋、雙影、包體等，鑒別拼合石（接合面、氣泡、光澤或包體的變化）等。綜合評(píng)判：主要用于鉆石的簡(jiǎn)易鑒定和凈度分級(jí)、切工分級(jí)等，是評(píng)估鉆石的經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要手段。寶石學(xué)寶石鑒定儀器4、寶石鑷子夾寶石的工具，有特別的要求 彈性要好，易夾住寶石，用力較大時(shí)寶石也不易蹦掉； 尖頭，內(nèi)側(cè)常有“#”形交叉紋或凹槽； 有些帶鎖，使鑷子在松手后也不會(huì)松開。寶石學(xué)寶石鑒定儀器平行寶石腰部夾寶石時(shí)，用力須適當(dāng)；左手拇指和食指控制鑷子開合。寶石學(xué)5、其 它寶石清潔擦布：不起毛、不吸灰、質(zhì)地柔軟，如麂皮

4、或?qū)Ｓ脤毷敛?，也可用長(zhǎng)絲化纖代替。超聲波清洗器及中性清洗液：用于鑲嵌寶石，功率不能過大，以免震裂寶石或使寶石脫落。溶劑和試劑：丙酮、酒精、甲苯、三氯甲烷、硫、稀鹽酸、食鹽、二碘甲烷、一溴化萘、三溴甲烷等。 其中，丙酮、三氯甲烷和稀鹽酸作為溶劑；硫和二碘甲烷配制折射油；酒精作清洗劑；其它的多用來(lái)配制重液。寶石學(xué)寶石鑒定儀器二、寶石顯微鏡1、種類及結(jié)構(gòu) 種類有單筒顯微鏡、雙筒顯微鏡、雙筒變焦顯微鏡、雙筒立體顯微鏡、雙筒立體變焦顯微鏡等。可連續(xù)放大1070倍。寶石學(xué)寶石鑒定儀器基本組成： 鏡座、鏡臂、照明系統(tǒng)、顯微鏡放大系統(tǒng)、調(diào)焦螺旋。2、照明方式 顯微鏡有底光源和頂光源，通過調(diào)節(jié)擋光板，可提供3

5、種基本的照明方式。 暗域照明法； 亮域照明法； 頂部照明法寶石學(xué)寶石鑒定儀器細(xì)分為9種：亮域照明、暗域照明、垂直照明、水平照明、偏光照明、點(diǎn)光照明、散射照明、斜向照明、遮擋照明。3、顯微鏡調(diào)節(jié)及使用步驟（略）觀察寶石時(shí)應(yīng)注意：清洗寶石，防止將表面灰塵當(dāng)作內(nèi)部特征。在最低倍數(shù)下觀察寶石的解理、裂隙、斷口、生長(zhǎng)紋等特征及確定是否拼合石等；高倍數(shù)的局限性：工作距離短、視域小而淺、照明度不夠等。將感興趣的內(nèi)外特征調(diào)至視域中央，不斷增加放大倍數(shù)，仔細(xì)觀察，注意區(qū)分灰塵、油污與內(nèi)部包體。為了減少表面反射或漫反射，可采用油浸法觀察，使得內(nèi)部細(xì)節(jié)更清晰，且避免了折射的干擾。觀察雙影時(shí)，至少?gòu)娜齻€(gè)方向觀察，并可

6、在目鏡上加偏光片，重影會(huì)隨著偏光片的轉(zhuǎn)動(dòng)而輪流出現(xiàn)。寶石學(xué)寶石鑒定儀器4、顯微鏡的用途最主要用途是能將寶石的內(nèi)外部特征進(jìn)行放大并檢查，除此以外，還有如下用途：近似測(cè)定折射率：需在鏡體上裝上游標(biāo)卡尺或能精確測(cè)量鏡筒移動(dòng)距離的標(biāo)尺；顯微照相：加照相機(jī)或攝像機(jī)；偏光效應(yīng)檢測(cè)：寶石上下各放一個(gè)偏光片，觀察消光現(xiàn)象；再加干涉球，可觀察干涉圖；觀察多色性：在寶石下方放置一個(gè)偏光片，并快速轉(zhuǎn)動(dòng)寶石（人眼對(duì)顏色的記憶力較差）；光譜的觀察：取下目鏡，換上手持式分光鏡，照明須很強(qiáng)。寶石學(xué)寶石鑒定儀器5、顯微鏡的保養(yǎng)不能用手觸摸任何鏡頭，可用鏡頭紙或布擦拭；不用時(shí)應(yīng)立即關(guān)掉光源燈，延長(zhǎng)燈泡壽命；使用完畢，將物鏡調(diào)至

7、最低點(diǎn)，延長(zhǎng)調(diào)焦螺旋的使用壽命，用塑料蓋或其它物品蓋住顯微鏡，防止污染。寶石學(xué)寶石鑒定儀器第二節(jié) 折射儀及折射率的測(cè)定一、折射儀的制作原理 折射儀是根據(jù)折射率公式和全反射原理制作的。 當(dāng)光線從光密質(zhì)（N）傾斜射入光疏質(zhì)（n）時(shí)，相對(duì)折射率n/N=sini/sinr，當(dāng)r=90，n=Nsini。因此，當(dāng)N已知時(shí)，只要測(cè)出臨界角即可求出光疏質(zhì)的折射率值。寶石學(xué)寶石鑒定儀器1、結(jié)構(gòu) 折射儀的設(shè)計(jì)目的是能無(wú)損、快速、準(zhǔn)確地測(cè)定出寶石的折射率。由高折射率棱鏡（工作臺(tái)）、刻度尺、棱鏡反射鏡、透鏡、目鏡及套在目鏡上的偏光片等部件組成。 二、折射儀的結(jié)構(gòu)及工作原理寶石學(xué)寶石鑒定儀器寶石學(xué)寶石鑒定儀器折射儀主要

8、部件的特點(diǎn)高折射率半球、半圓柱或棱鏡：必須滿足單折射、高折射率、無(wú)內(nèi)應(yīng)力和異常非均質(zhì)現(xiàn)象，且整體要均勻，各向折射率要相同。大多采用鉛玻璃（1.861.96）或CZ（2.15），也有用尖晶石（1.711.83）、鉆石（2.42）等作為棱鏡的。接觸液：作用是使待測(cè)寶石和工作臺(tái)之間有一個(gè)良好的光學(xué)接觸，排除其間的空氣，使讀數(shù)清晰。接觸液最好不帶顏色，其折射率必須介于工作臺(tái)和寶石的折射率之間。 目前，廣泛使用的接觸液折射率是1.81。配制方法是：當(dāng)N為1.74的二碘甲烷中飽和溶解硫時(shí)，N升到1.78，再加入18的四碘乙烯，則升到1.81。光源： 常有兩種，即外部光源（由折射儀進(jìn)光孔進(jìn)入）和內(nèi)部光源。

9、光源可用白光或單色光。用白光時(shí)，由于色散作用的影響，不易讀數(shù)。 最理想的入射光應(yīng)為波長(zhǎng)589.5nm的黃光，產(chǎn)生最理想黃光的光源是鈉光燈，暗影邊界最清晰。寶石學(xué)寶石鑒定儀器2、工作原理待測(cè)寶石必須有拋光的平面或弧面，寶石為光疏質(zhì)，棱鏡和接觸液為光密質(zhì)。寶石學(xué)寶石鑒定儀器三、折射儀的使用方法和測(cè)試步驟 測(cè)量范圍：1.3501.800，精密度：0.0021、測(cè)試方法近視法刻面寶石（距目鏡13cm）寶石學(xué)寶石鑒定儀器測(cè)試步驟：用酒精清洗寶石和工作臺(tái)；開光源；將寶石臺(tái)面置于金屬臺(tái)上；滴接觸液（直徑約2mm）；輕推寶石至工作臺(tái)中央；眼睛靠近目鏡讀數(shù)；輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)寶石360，初學(xué)者每轉(zhuǎn)15讀一次并記錄，有經(jīng)驗(yàn)

10、的可轉(zhuǎn)4590；取下寶石，清洗工作臺(tái)和寶石。清洗時(shí)將沾有酒精的棉球或鏡頭紙沿著一個(gè)方向擦洗，以防接觸液析出的硫劃傷棱鏡。遠(yuǎn)視法（點(diǎn)測(cè)法）弧面寶石（距目鏡3045cm）寶石學(xué)寶石鑒定儀器點(diǎn)測(cè)法測(cè)試步驟：清洗棱鏡和寶石；在金屬臺(tái)上點(diǎn)一滴接觸液；手持寶石，用弧面或小刻面接觸油滴，以保證寶石上的接觸液滴直徑約0.2mm（油滴較大不易得到清晰而準(zhǔn)確的讀數(shù)）；將帶油滴的寶石放于工作臺(tái)中央；眼睛距目鏡約3045cm，平行目鏡前后移動(dòng)頭部。觀察油滴呈半明半暗時(shí)明暗交界處的讀數(shù)并記錄。讀到小數(shù)點(diǎn)后第二位。寶石學(xué)寶石鑒定儀器點(diǎn)測(cè)法：當(dāng)油滴半明半暗時(shí)讀數(shù)2、觀察現(xiàn)象及結(jié)論如果折射儀的使用方法和步驟正確，對(duì)大刻面寶石

11、進(jìn)行測(cè)試，可以觀察到如下現(xiàn)象：?jiǎn)握凵渎剩恨D(zhuǎn)動(dòng)寶石360，視域出現(xiàn)一條陰影邊界，快速轉(zhuǎn)動(dòng)偏光片，邊界無(wú)上、下跳動(dòng)現(xiàn)象，表明此寶石只有一個(gè)N，為均質(zhì)體或多晶集合體。一軸晶：有兩條邊界，其中一條在寶石轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)讀數(shù)不變，為No；另一條隨寶石轉(zhuǎn)動(dòng)而變化，為Ne?？膳袛喙庑苑?hào)，求雙折率。二軸晶：隨寶石轉(zhuǎn)動(dòng)，兩條陰影邊界都上、下移動(dòng)。若大折射率陰影邊界上、下移動(dòng)幅度比小折射率邊界移動(dòng)幅度大，則說(shuō)明Ng-NmNm-Np，為正光性；反之，為負(fù)光性。寶石學(xué)寶石鑒定儀器負(fù)讀數(shù)：轉(zhuǎn)動(dòng)寶石360，整個(gè)視域較暗，僅能在1.81附近觀察到陰影邊界，說(shuō)明寶石的折射率大于接觸液的N，稱為“負(fù)讀數(shù)”。幾種特殊現(xiàn)象：假均質(zhì)體現(xiàn)象：

12、當(dāng)一軸晶寶石的Ne和No非常接近，即雙折率很小時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)寶石時(shí)，好像只有一條邊界。但快速轉(zhuǎn)動(dòng)偏光片，陰影邊界好像上、下跳動(dòng)。如磷灰石（0.003）。假一軸晶：當(dāng)二軸晶寶石的Ng與Nm或Nm與Np非常接近時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)寶石，好像有一條陰影邊界不動(dòng)。如黃玉（Nm=1.609，Np=1.606）具有特別雙折率：有些寶石，一個(gè)N1.81。如菱錳礦No=1.84，Ne=1.58，轉(zhuǎn)動(dòng)寶石僅見一條邊界，但是隨著寶石轉(zhuǎn)動(dòng)，此邊界也在移動(dòng)。寶石學(xué)寶石鑒定儀器四、折射率的相對(duì)測(cè)量方法浸沒法寶石學(xué)寶石鑒定儀器寶石原料或鑲嵌在首飾上的寶石等，無(wú)法使用折射儀，可采用浸沒法測(cè)定其相對(duì)折射率。1、原理2、常用的浸液水（1.38）

13、甘油（1.46）四氯化碳（1.46）甲苯（1.50）一氯苯（1.53）二溴乙烯（1.54）一溴苯（1.56）三溴甲烷(1.59)一碘苯（1.62）二碘甲烷(1.74) 3、觀察測(cè)定寶石學(xué)寶石鑒定儀器五、反射型寶石折射儀原理：樣品表面反射率與折射率存在下列近似函數(shù)關(guān)系，即：R=(N-1)2 / (N+1)2 式中：N折射率、R反射率。采用遠(yuǎn)紅外光（930nm）做光源，測(cè)得拋光良好樣品平面的反射率值，計(jì)算或儀器自動(dòng)換算成折射率值。精確度為0.005，測(cè)量范圍為1.3002.999。操作步驟用標(biāo)樣校正反射儀，清洗樣品表面；將拋光面朝下，水平放于測(cè)試窗口上，將黑色樣品罩蓋于樣品上，不要漏光；按下測(cè)量按

14、鈕，讀數(shù)；水平旋轉(zhuǎn)樣品一周，從讀數(shù)盤上讀出樣品折射率值（單折射）或最大、最小的兩個(gè)折射率值（雙折射）。寶石學(xué)寶石鑒定儀器寶石鑒定儀器注意事項(xiàng)(1)同種寶石因產(chǎn)地不同，反射率有一定變化范圍，況且非均質(zhì)體寶石又有最大和最小反射率，所以反射儀測(cè)出的數(shù)字，也在一定范圍內(nèi)變動(dòng)。(2)由反射率測(cè)定理論可知,即使用現(xiàn)代最精密的光電倍增管顯微光度計(jì)來(lái)測(cè)定物質(zhì)反射率，其精度也比測(cè)定折射率的精度低得多。所以，對(duì)那些可以用折射儀來(lái)測(cè)定折射率的寶石，不要用反射儀測(cè)定，最好還是用折射儀直接測(cè)其折射率。(3)被測(cè)樣品的拋光面必須大于測(cè)量窗口，且光潔度較好，寶石的臺(tái)面拋光不好、不平整、不潔凈、都會(huì)使反射儀測(cè)出的結(jié)果偏低。寶

15、石學(xué)寶石學(xué)寶石鑒定儀器六、寶石折射率表寶石學(xué)寶石鑒定儀器第三節(jié) 密度測(cè)量方法一、靜水力學(xué)法 式中d為待測(cè)寶石密度，P為寶石在空氣中的質(zhì)量，P1為寶石在液體中的質(zhì)量。 寶石學(xué)寶石鑒定儀器通常要求天平精確到小數(shù)點(diǎn)后34位（克秤）或23位（克拉秤）。寶石學(xué)寶石鑒定儀器為了減少氣泡和水的表面張力對(duì)銅絲的阻滯和寶石受浮力的影響，可采用蒸餾水（或冷開水）加入12滴洗潔精甚至少許洗衣粉。此外，為了減少表面張力，可用四氯化碳代替水。影響因素：天平的精確度；寶石的大?。ㄔ酱笳`差越小，樣品小于0.005g時(shí)，誤差大，不能作為鑒定依據(jù)）；水的表面張力和附著于銅絲和寶石上的氣泡。因測(cè)定時(shí)的溫度對(duì)液體密度影響較大，計(jì)算

16、時(shí)應(yīng)以當(dāng)時(shí)室溫下液體的密度為準(zhǔn)。寶石學(xué)寶石鑒定儀器二、大件寶玉石的密度測(cè)定（靜水力學(xué)法）寶石學(xué)寶石鑒定儀器dW1/W2d為寶石密度；W1為寶石在空氣中質(zhì)量；W2為寶石在水中失去的質(zhì)量（即寶玉石的體積）三、重液法寶石學(xué)寶石鑒定儀器1、原理2、重液的配制甲苯（0.87）飽和鹽水溶液（1.13）一溴化萘（1.47）三溴甲烷（2.89）二碘甲烷（3.32）克來(lái)里奇液（4.15）揮發(fā)性盡可能小透明度好 粘度適宜常用的重液：理想重液的條件：化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與寶石不反應(yīng) 盡可能無(wú)毒無(wú)臭易清洗無(wú)殘留寶石學(xué)寶石鑒定儀器為配制某密度值的中間型混合重液，還應(yīng)考慮： 低值與高值重液能無(wú)限混溶，且不產(chǎn)生第三種物質(zhì)； 兩種

17、純重液的揮發(fā)性要盡可能相近。二碘甲烷加苯、二甲苯、甲苯或四氯化碳，可配制密度為3.322.57g/cm3重液。二碘甲烷與三溴甲烷可配制為3.322.89g/cm3重液。三溴甲烷與一溴化萘可配制為2.882.57g/cm3重液三溴甲烷和乙醇可配制為2.52.0g/cm3重液克來(lái)里奇液加水稀釋可配制為4.151.0g/cm3重液例如：寶石學(xué)寶石鑒定儀器配制系列重液的計(jì)算方法自制比重液要有標(biāo)準(zhǔn)比重的寶石來(lái)校正，主要有：常用的密度值：1.13、2.57、2.65、2.89、3.05、3.32水晶(2.65)方解石(2.71)淡紅色電氣石(3.05)透明螢石(3.18)寶石學(xué)寶石鑒定儀器橄欖石(3.34

18、)鉆石(3.53)托帕石(3.56)合成剛玉(3.99) 寶石學(xué)3、測(cè)試方法：根據(jù)寶石在已知密度的重液中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷寶石的密度值范圍。清洗并干燥鑷子和寶石；手掂估計(jì)寶石密度，選擇重液；用鑷子夾住寶石浸入重液中部，舉起重液瓶，與雙眼平齊，輕輕松開鑷子；結(jié)果判斷： 若寶石上浮，則小于重液密度；若懸浮，則等于重液密度；若下沉則大于重液密度。 若上浮或下沉速度緩慢，表示兩者密度相差不大；反之，則兩者密度相差較大。寶石鑒定儀器(1)每次只打開一個(gè)重液瓶，將瓶蓋朝上放置，以免污染。(2)重液用棕色瓶裝，避免陽(yáng)光直射，以免重液分解。含碘重液要放入純銅片，防止分解出碘、液體變黑而無(wú)法觀察。(3)采用干凈鑷子

19、夾持潔凈寶石，且每次測(cè)試完畢后清潔并干燥寶石和鑷子。(4)使用完畢，迅速差緊瓶塞。(5)注意不能濺出重液，以免粘在皮膚、衣物上。(6)通常先使用密度較大的重液(如二碘甲烷)，以節(jié)省時(shí)間。4、注意事項(xiàng)寶石學(xué)寶石鑒定儀器四、磁流體法寶石學(xué)寶石鑒定儀器 磁流體法：裝有順磁性液體的容器置于非均勻磁場(chǎng)的電磁鐵間隙，液體的密度將隨磁場(chǎng)強(qiáng)度的變化而變化，磁場(chǎng)強(qiáng)度大的部位在下，小的在上，則磁場(chǎng)強(qiáng)度“分層”，順磁性（即弱磁性）液體的密度也隨之分層，形成一個(gè)密度遞增的重液柱，將寶石投入重液柱中，寶石將定位懸浮在某一密度范圍內(nèi)，借標(biāo)尺可讀出其相對(duì)密度值，主要用于大量樣品的比重分選，也可用于個(gè)別樣品的密度測(cè)定。 五、

20、常見寶石的密度表寶石學(xué)寶石鑒定儀器第四節(jié) 偏光鏡一、結(jié)構(gòu)及應(yīng)用原理寶石學(xué)寶石鑒定儀器1、結(jié)構(gòu)：主要由兩個(gè)振動(dòng)方向相互垂直的偏光片、支架和底部照明燈組成。 上偏光片可以任意轉(zhuǎn)動(dòng)，下偏光片固定。2、應(yīng)用原理寶石學(xué)寶石鑒定儀器二、偏光鏡的應(yīng)用打開光源；調(diào)整上偏光片，使視域完全黑暗；將寶石臺(tái)面向下置于載物臺(tái)上，然后從上偏光片的上方觀察樣品，看轉(zhuǎn)動(dòng)寶石360的變化情況。用途：檢測(cè)寶石的光性特征和多色性。光性特征的測(cè)定方法：寶石學(xué)寶石鑒定儀器觀察現(xiàn)象及結(jié)論寶石學(xué)寶石鑒定儀器均質(zhì)體：任意轉(zhuǎn)動(dòng)寶石視域全暗（全消光）非均質(zhì)體：轉(zhuǎn)動(dòng)360，四明四暗（四次消光）多晶質(zhì)寶石（非均質(zhì)集合體）：轉(zhuǎn)動(dòng)360視域始終明亮特殊

21、現(xiàn)象：異常干涉色：某些均質(zhì)體寶石（石榴石、尖晶石等），隨著寶石轉(zhuǎn)動(dòng)視域出現(xiàn)明暗不均。與非均質(zhì)體的區(qū)別是：將寶石轉(zhuǎn)到最亮，再將上、下偏光平行。若寶石更亮，則為異常干涉，屬均質(zhì)體；若不變或變暗，則屬非均質(zhì)體。最好與折射儀、二色鏡相互補(bǔ)充（雙折率小的、異常干涉的）。全暗假象：高N寶石如鉆石、鋯石、CZ等，若切工良好，臺(tái)面向下放置時(shí)幾乎無(wú)光線穿過，無(wú)論寶石是均質(zhì)體或非均質(zhì)體，均呈全暗的假象。其它假象：某些透明單晶寶石有較多的明顯裂隙或包體時(shí)，會(huì)影響光的傳播，從而難以判斷準(zhǔn)確。此外，外界反射光的偏振化也會(huì)影響判斷的正確性。干涉圖的觀察：在上、下偏光片間加上一無(wú)應(yīng)變干涉球或凸透鏡，可將通過下偏光片的平面偏

22、光變成錐形偏光。根據(jù)干涉圖的形狀可判斷寶石的軸性寶石鑒定儀器檢查寶石的多色性：使上、下偏光平行，轉(zhuǎn)動(dòng)寶石即可觀察寶石的多色性。寶石學(xué)寶石鑒定儀器寶石學(xué)三、注意事項(xiàng)(1)不適用于不透明及透明度不好的寶石。(2)很小的寶石難以觀察或難以解釋。(3)裂隙和包體發(fā)育的寶石可能出現(xiàn)異常現(xiàn)象。(4)測(cè)試圓鉆型寶石時(shí)最好將亭部剖面與載物臺(tái)接觸。(5)要確定軸性、光性的寶石必須是透明的非均質(zhì)單晶。(6)有些均質(zhì)體寶石如石榴石、玻璃、尖晶石、歐泊、琥珀等，因異常雙折射，可能出現(xiàn)許多不同現(xiàn)象，最好用二色鏡、折射儀等進(jìn)行驗(yàn)證。(7)測(cè)試時(shí)除了要轉(zhuǎn)動(dòng)寶石，還應(yīng)轉(zhuǎn)換寶石的方位，排除因光線沿光軸方向傳播造成的假象。(8)

23、黑十字形異常消光不會(huì)與干涉色圈同時(shí)出現(xiàn)，而一軸晶干涉圖卻是兩者同時(shí)出現(xiàn)。第五節(jié) 二色鏡一、原理及結(jié)構(gòu) 當(dāng)自然光進(jìn)入非均質(zhì)體寶石時(shí)，分解成兩束傳播方向不同、振動(dòng)方向相垂直的偏光。非均質(zhì)體的各向異性導(dǎo)致了對(duì)不同振動(dòng)方向的光的吸收不同。只要能將這兩種振動(dòng)的光分離開來(lái)，就可能看到不同的顏色。 二色鏡是用冰洲石或偏振片制成的，在同一視域內(nèi)可同時(shí)看到兩束相互垂直偏振光顏色的儀器，用以觀察寶石的多色性。寶石學(xué)寶石鑒定儀器 常用的二色鏡是冰洲石二色鏡，冰洲石的雙折率為0.162，由于雙折射，使進(jìn)光窗口W呈現(xiàn)雙影。當(dāng)觀察具多色性的寶石時(shí)，冰洲石二色鏡將透過寶石的兩束偏光再次分解，使之并排出現(xiàn)于兩個(gè)窗口影像中。寶

24、石學(xué)寶石鑒定儀器寶石學(xué)寶石鑒定儀器二、應(yīng)用寶石學(xué)寶石鑒定儀器1、用途：利用二色鏡可觀察寶石的多色性，幫助鑒定寶石品種，如紅寶石和紅色玻璃。2、觀察多色性的步驟3、注意事項(xiàng)：光源應(yīng)為白色自然光，不能用單色光、偏光。須用透射光，不能用反射光。觀察時(shí)，寶石應(yīng)盡量靠近二色鏡的一端，眼睛靠近另一端。寶石必須有顏色、透明、單晶。玉石不能測(cè)。既轉(zhuǎn)動(dòng)寶石（避開光軸方向），又轉(zhuǎn)動(dòng)二色鏡（看顏色互換否，不互換則是反射光的偏振化引起的假象）。不要將色帶造成的顏色不均勻看成多色性（如紫晶）。對(duì)弱二色性應(yīng)持懷疑態(tài)度。多色性強(qiáng)弱與雙折率無(wú)關(guān)。勿將寶石直接放在光源上，某些受熱后多色性可發(fā)生變化。根據(jù)多色性的強(qiáng)弱，可分為四級(jí)

25、：1、強(qiáng)肉眼即可觀察到不同方向顏色的差別，如山東藍(lán)寶石、堇青石、藍(lán)碧璽等。2、中肉眼難觀察到，但二色鏡下極明顯，如紅寶石。3、弱二色鏡下能觀察到，如紫晶、橄欖石等。4、無(wú)二色鏡下不能觀察到，如石榴石、尖晶石、玻璃等。寶石學(xué)寶石鑒定儀器三、常見寶石的多色性表寶石學(xué)寶石鑒定儀器寶石學(xué)寶石鑒定儀器第六節(jié) 分光鏡寶石學(xué)寶石鑒定儀器一、設(shè)計(jì)及應(yīng)用原理 寶石中的致色元素主要為Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu等過渡金屬離子及某些稀土元素（釹、鐠、鈾）。 若采用一種儀器，能將通過寶石的白光按波長(zhǎng)依次分開排列（色散），使白光分解為一個(gè)被選擇性吸收后的不連續(xù)的可見光吸收光譜。根據(jù)吸收特征可以判斷出寶石

26、顏色組成、致色因子（元素、色心）或/和寶石種類。 分光鏡便是這樣一種儀器，根據(jù)色散作用的原理，將自然光分解成可見光吸收光譜。例：紅寶石寶石學(xué)寶石鑒定儀器吸收帶：在光譜中600700nm和480510nm波段能通過紅色和青色，其余波段均被吸收，說(shuō)明紅寶石的顏色是由紅色和青色組成。吸收線：在紅色區(qū)有34條黑色吸收線（Cr），在藍(lán)色波段467、477、478nm處有三條黑色吸收線（Fe）。致色離子為Cr和Fe離子。色心致色的寶石沒有金屬離子的吸收線。二、分光鏡的種類根據(jù)色散元件不同，可制作兩種類型分光鏡：1、棱鏡式分光鏡臺(tái)式、直讀式（手持式）2、光柵式分光鏡臺(tái)式、直讀式（手持式）寶石學(xué)寶石鑒定儀器光

27、柵式棱鏡式棱鏡式光柵式寶石學(xué)寶石鑒定儀器寶石學(xué)寶石鑒定儀器采用棱鏡組使入射光的傳播方向近于不變光柵式產(chǎn)生的光譜是等間距的，而棱鏡式卻是非等間距的（紅區(qū)收斂、紫區(qū)發(fā)散）。因此，光柵式分光鏡有利于觀察紅區(qū)的特征，棱鏡式分光鏡宜于觀察紫區(qū)的特征。寶石學(xué)寶石鑒定儀器光柵式分光鏡的不足之處：透光性差，需要強(qiáng)光源照明。三、臺(tái)式分光鏡（棱鏡式）的使用方法寶石學(xué)寶石鑒定儀器1、透射法適于半透明到透明的寶石2、內(nèi)反射法適于顏色淺、顆粒小的寶石3、表面反射法適于透明度不好的寶石打開光源，將寶石置于鎖光圈上，據(jù)寶石大小調(diào)節(jié)鎖光圈，只讓透過寶石的光線進(jìn)入分光鏡狹縫。調(diào)節(jié)光源強(qiáng)度。深色寶石要強(qiáng)些，淺色的弱些。將分光鏡垂

28、直對(duì)準(zhǔn)寶石，并使狹縫距寶石約1cm，調(diào)節(jié)滑管使目鏡中的光譜和波長(zhǎng)標(biāo)尺清晰。將狹縫完全閉合后緩慢打開。透明寶石，狹縫幾乎閉合；半透明的開得較大。常在狹縫完全閉合之前一瞬間，最易觀察。因棱鏡式分光鏡形成的光譜兩端焦距略不同，觀測(cè)紅和藍(lán)區(qū)時(shí)，應(yīng)隨時(shí)調(diào)節(jié)滑管焦距，使光譜清晰。觀測(cè)寶石的吸收光譜，應(yīng)注意那些吸收線和吸收帶所處的波長(zhǎng)位置或波段范圍以及它們的明顯程度(可分強(qiáng)、中、弱三級(jí))。寶石學(xué)寶石鑒定儀器臺(tái)式分光鏡（透射法）的操作步驟注意事項(xiàng)寶石學(xué)寶石鑒定儀器1、所觀察到的光譜受下列因素影響光源：應(yīng)為具連續(xù)光譜的白光源，不能有發(fā)射譜線和吸收譜線，如陽(yáng)光和日光燈都有發(fā)射譜線，不能做光源，可用白熾燈、手電筒或

29、特制光纖燈。同時(shí)要確認(rèn)佩戴的眼鏡沒有特征譜線。寶石大?。簩毷^小其吸收線（帶）可能較弱。寶石顏色深淺：越深，吸收越強(qiáng)，光譜越清晰。透明度：透明寶石，穿過它的光程越長(zhǎng)，光譜越清晰（厚的部位）；半透明，穿過寶石的光程要適當(dāng)（薄的部位）。狹縫應(yīng)清潔，灰塵會(huì)產(chǎn)生黑色水平線。寶石長(zhǎng)久受光源熱輻照，光譜會(huì)逐漸模糊至完全消失。2、某些寶石的光譜具有方向性（多色性引起的）3、鑒定寶石時(shí)應(yīng)與其它儀器同時(shí)使用4、應(yīng)在暗環(huán)境下使用，排除熒光線（亮線）5、勿手持樣品，血液會(huì)產(chǎn)生592nm吸收線6、分光鏡的使用很大程度上基于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和寶石學(xué)知識(shí)，尤其是對(duì)寶石特征光譜的認(rèn)識(shí)，只有熟記了特征光譜、過渡元素的特征譜線，才能有

30、效地使用分光鏡。寶石學(xué)寶石鑒定儀器三、手持式分光鏡寶石學(xué)寶石鑒定儀器主要特點(diǎn)：?jiǎn)瓮彩?、無(wú)刻度線、體積小而輕類型：棱鏡式（光譜非等間距）和光柵式（等間距）。棱鏡式比光柵式重而大，但比光柵式好用。操作：強(qiáng)光透射或表面反射；平穩(wěn)把持分光鏡，寶石置于鏡前約25mm；調(diào)節(jié)狹縫和滑管焦距（光柵式的不可調(diào)）觀察光譜。注意事項(xiàng)：強(qiáng)光會(huì)使寶石升溫，光譜變模糊；切勿使通過寶石以外的光進(jìn)入分光鏡。五、主要寶石的吸收光譜圖第七節(jié) 查爾西濾色鏡寶石學(xué)寶石鑒定儀器寶石顏色是一種混合光波，有些寶石顏色雖然相似，但其光波組成卻不同。濾色鏡主要由一些彩色濾光片組成，僅允許部分波長(zhǎng)的光波通過。鑒定中最常用的是查爾西濾色鏡，又稱“

31、祖母綠鏡”。最初的設(shè)計(jì)是用于快速區(qū)分祖母綠與其仿制品的。祖母綠雖為綠色，但Cr允許部分紅色光透過，因而在鏡下此類祖母綠呈紅色或粉紅色。近年來(lái)，許多新產(chǎn)地，特別是南非的祖母綠，在鏡下并不變紅，另外隨著合成祖母綠的大量上市，查爾西濾色鏡在鑒定祖母綠時(shí)的作用越來(lái)越受限制。寶石學(xué)寶石鑒定儀器由僅允許大量的紅光和少量的黃綠色光通過的濾色片組成，通過它直接觀察物體，只呈紅色或黃綠色。寶石學(xué)寶石鑒定儀器在某些情況下，它仍不失為一種簡(jiǎn)便快捷的輔助鑒定工具。右表為查爾西濾色鏡下的顯色表。使用方法：采用強(qiáng)白光集中照射寶石（反射光下觀察），將查爾西濾色鏡緊靠眼睛觀察。近年來(lái)有許多種具專門用途的濾色鏡出現(xiàn)，如紅寶石鏡

32、，鑒定海藍(lán)寶石、藍(lán)黃玉、藍(lán)寶石的藍(lán)色寶石濾色鏡等。其設(shè)計(jì)思路、原理甚至外觀都大同小異，只是允許透過的波段不同而已。寶石學(xué)寶石鑒定儀器第八節(jié) 熒光的測(cè)試激發(fā)寶石發(fā)光的能量主要有：可見光、陰極射線、紫外線和X射線等。寶石學(xué)寶石鑒定儀器一、交叉濾光裝置 也稱“交叉濾色鏡”，它用可見光激發(fā)寶石熒光，由一片藍(lán)色和一片紅色濾光片組成，藍(lán)色濾光片通常用一瓶CuSO4溶液代替。 有助于鑒別具有紅色熒光的寶石：紅寶石、紅尖晶石、變石、粉色黃玉、祖母綠、天然黑珍珠等。二、紫外燈寶石學(xué)寶石鑒定儀器紫外燈就是一個(gè)能提供紫外線的光源。其燈管能輻射一定波長(zhǎng)范圍的紫外光波，經(jīng)過特制濾光片后，僅射出主要波長(zhǎng)為365nm的長(zhǎng)波

33、（LW）紫外線或254nm的短波紫外線（SW）。 紫外燈主要由紫外光源、暗箱和觀察窗口三部分組成。注意事項(xiàng)：切勿直視紫外光源。既要觀察熒光強(qiáng)弱（無(wú)、弱、中、強(qiáng)四級(jí)），也要觀察顏色和發(fā)光部位。有時(shí)寶石刻面對(duì)紫外光的反射，會(huì)造成寶石發(fā)出紫色熒光的假象，稍改變寶石方位即可。而且熒光是寶石整體發(fā)出的光，而刻面反光并非如此，光強(qiáng)不均。寶石在LW下的熒光強(qiáng)度通常大于SW下的熒光強(qiáng)度。紫外線可能破壞晶格，對(duì)一些無(wú)、白色等淺色寶石（鉆石、珍珠等）而言，在其它測(cè)試方法能代替時(shí)最好不用。寶石學(xué)寶石鑒定儀器寶石學(xué)紫外燈是一種重要的輔助性鑒定儀器。據(jù)寶石在紫外線下發(fā)光特性可以幫助鑒定寶石品種。紫外燈的用途寶石學(xué)寶石鑒

34、定儀器幫助鑒別某些天然寶石和合成寶石。天然寶石中或多或少含一些Fe，熒光不如合成品鮮亮。幫助鑒別鉆石和其仿制品。如有強(qiáng)藍(lán)色熒光的鉆石通常有黃色磷光；群鑲鉆石發(fā)光性不均勻。幫助判斷寶石是否經(jīng)過人工處理。幫助判別某些寶石產(chǎn)地。如斯里蘭卡的無(wú)色、黃色藍(lán)寶石在LW下發(fā)黃色熒光，而澳大利亞的無(wú)熒光。三、X射線機(jī)1、鑒別鉆石及其仿制品 鉆石在X射線照射下發(fā)中等強(qiáng)度的白堊狀藍(lán)色熒光。2、鑒別天然紅寶石與人造紅寶石 天然紅寶石具紅色熒光，而合成紅寶石除具紅色熒光外，尚具持續(xù)十秒的紅色磷光。3、鑒別天然珍珠、人工養(yǎng)殖有核和無(wú)核珍珠 天然珍珠在X射線下暗淡不明，須在視力完全適應(yīng)黑暗之后稍能看出。人工養(yǎng)殖有核珍珠因珠母中含有Mn，在射線下呈微黃色熒光，且熒光來(lái)自珍