偏光鏡的使用方法

1、偏光鏡的使用方法一、基本概念1、自然光：在垂直光波傳播方向的平面內(nèi)均勻振動(dòng)的光2、偏振光（偏光）：在垂直光傳播方向的平面內(nèi)只沿某一個(gè)特定方 向振動(dòng)的光。產(chǎn)生方法：（1） Nical （尼科爾）棱鏡（2）偏光片3、消光：透明材料在正交偏光鏡下不透光（變光）的現(xiàn)象。4、全消光：在正交偏光鏡下，轉(zhuǎn)動(dòng)材料 360 度，始終不透光的現(xiàn)象二、原理與結(jié)構(gòu) 1、原理（1）自然光經(jīng)過(guò)兩個(gè)振動(dòng)方向相互垂直的偏光片時(shí)，無(wú)光線射出。（2）自然光經(jīng)過(guò)晶體寶石材料，經(jīng)過(guò)折射作用，可轉(zhuǎn)變?yōu)槠窆?。?） 根據(jù)均質(zhì)或非均質(zhì)寶石在正交偏光鏡下的不同現(xiàn)象，來(lái)提供鑒定寶石的依 據(jù)。2、組構(gòu)上偏光片（可以轉(zhuǎn)動(dòng)）干涉透鏡（觀察干涉圖）

2、玻璃載物臺(tái)（可以轉(zhuǎn)動(dòng)）下偏光鏡（不能轉(zhuǎn)動(dòng)）白光源三、操作步驟1、擦凈寶石，打開(kāi)光源2、調(diào)節(jié)上偏光片，使其與下偏光片正交（視域黑暗）3、將寶石置于玻璃載物臺(tái)上旋轉(zhuǎn)360 度，從上偏光片上方觀察寶石 明暗 4、若為雙折射材料（轉(zhuǎn)動(dòng)一周四明四暗），用干涉球找光軸，觀察 干涉圖，定軸性四、現(xiàn)象解釋1、現(xiàn)象：四明四暗正交偏光下，轉(zhuǎn)動(dòng)寶石一周，出現(xiàn)四明四暗變化結(jié)論：非均質(zhì)體寶石的非光軸方向，如水晶、紅藍(lán)寶等 2、全暗（全 消光）正交偏光下，轉(zhuǎn)動(dòng)寶石 360 度，沒(méi)有光線透過(guò)、全暗結(jié)論：均質(zhì)體寶石或非均質(zhì)體的光軸方向，如石榴子石、尖晶石、玻 璃等特別提示：非均質(zhì)體光軸方向會(huì)出現(xiàn)干涉圖3、集體消光正交偏光下，

3、轉(zhuǎn)動(dòng)寶石一周，始終明亮結(jié)論：非均質(zhì)體的多晶集合體寶石，如瑪瑙、翡翠、石英巖石等原因：（1）集合體寶石半透明近透明，正光鏡下，總有部分顆粒 不在消光位，因而總有光線透過(guò)，總體明亮（2）顆粒邊界光線的透過(guò)也會(huì)產(chǎn)生明亮的效果特別提示：非均質(zhì)體寶石由于裂隙發(fā)育，也會(huì)出現(xiàn)鏡現(xiàn)象，如祖母綠 紅寶石常見(jiàn)4、幾種特殊現(xiàn)象（1）異常消光：均質(zhì)體寶石由于受應(yīng)力作用在正交偏光鏡下表現(xiàn)的 不均勻的消光現(xiàn)象常見(jiàn)：1）斑紋狀、波狀、格子狀、蛇皮狀：合成尖晶石常見(jiàn)2）假十字消光：常見(jiàn)于玻璃、塑料及其他人工合成材料中結(jié)論：均 質(zhì)體寶石異常消光的確定方法：上下偏光片正交是將寶石轉(zhuǎn)至最亮，快速旋轉(zhuǎn) 上偏光片，如果寶石更亮，則為異

4、常消光，不發(fā)生變化為雙折射消光（ 2） 全暗假象某些高折射的寶石：鋯石、金紅石等，臺(tái)面向下放置有時(shí)候由于全反 射幾乎沒(méi)有光線透過(guò)，出現(xiàn)全暗現(xiàn)象解決方法：可以選擇不同的刻面放置，并結(jié)合其他儀器判定（3）全 亮現(xiàn)象：裂隙特發(fā)育寶石（祖母綠、紅寶石常見(jiàn)）五、干涉圖的觀察1、原理：光線在非均質(zhì)體寶石中傳播，產(chǎn)生雙折射，分解成兩條振動(dòng)方向相互垂直的偏光，二者的RI不同（傳播速度不同）造成一定的光 程差，經(jīng)錐光的會(huì)聚產(chǎn)生干涉作用，而形成干涉圖2、現(xiàn)象：1）一軸晶干涉圖：黑十字加干涉色圈2）二軸晶干涉圖：彎曲的單（雙）臂干涉色圈3）牛眼干涉圖（中空十字及干涉色圈）：水晶類(lèi)寶石（特有）4）螺旋槳狀干涉圖：某些

5、紫晶（具有復(fù)雜雙晶的、合成的一般沒(méi)有）3、觀察方法1）上下偏光出于正交位置2）全方位轉(zhuǎn)動(dòng)寶石尋找光軸方向（出現(xiàn)干涉色的方法）3）在干涉色 最密集的方向加干涉球觀察 4）干涉球的位于上偏光片與寶石之間特別提示：干涉圖僅在透明非均質(zhì)體寶石的單晶體中出現(xiàn)六、用途1、確定寶石的光學(xué)特征（均質(zhì)體、非均質(zhì)體、異常雙折射、集體消 光）2、確定寶石的軸性（一軸晶、二軸晶）：利于干涉球3、觀察寶石的多色性：使用單偏光（上下偏光片平行），轉(zhuǎn)動(dòng)寶石 觀察顏色變化七、注意事項(xiàng)八、適用于透明半透明寶石（透明度差的寶石結(jié)論不可靠）九、至 少?gòu)娜齻€(gè)方向進(jìn)行觀察（避免光軸方向及全反射）十、裂隙、裂理、雙晶 包體較多的寶石對(duì)結(jié)

6、論的影響十一、樣品過(guò)小或有異常消光的樣品，要結(jié)合其他儀器進(jìn)行驗(yàn)證十二 注意黑十字異常消光與一軸晶干涉圖的區(qū)別一、分光鏡是利用分光二件（棱鏡和光柵）將白光分解成不同組成波長(zhǎng)的 單色光的儀器。二、分光鏡工作原理不同的色素離子（主要是過(guò)度元素、某些稀有元素和放射性元素）對(duì) 可見(jiàn)光具有不同程度的選擇性吸收，因而在連續(xù)的光譜中出現(xiàn)不均勻的垂 直的黑線和黑帶，即發(fā)生光譜間斷。利用寶石的光譜的間斷形式，可達(dá)到鑒定寶石品種，確定寶石的致色 元素的目的。三、分光鏡的結(jié)構(gòu)棱鏡式：棱鏡列透鏡狹縫控制旋鈕聚焦調(diào)節(jié)旋鈕光柵式：光柵棱鏡透鏡四、分光鏡的特點(diǎn)棱鏡式分光鏡特點(diǎn)1）光譜的藍(lán)紫區(qū)相對(duì)擴(kuò)寬，紅光區(qū)相對(duì)壓縮 2）透光

7、性好，可產(chǎn)生一 段明亮光譜 3）紅光區(qū)分辨率相對(duì)較差光柵式分光鏡特點(diǎn)1）產(chǎn)生的光譜各色區(qū)大致相等 2）紅光區(qū)分辨率相對(duì)較高3）透光性差，需要強(qiáng)光源照明五、分光鏡的操作透視法：適用于透明到半透明的寶石1）擦凈寶石，將寶石置于冷光源的上方，使光線透過(guò)寶石 2）將分光鏡對(duì)準(zhǔn)透過(guò)寶石光線部分進(jìn)行觀察3）調(diào)整分光鏡角度（包括狹縫或焦距直至看清光譜為止）內(nèi)反射法：適用于顏色淺、顆粒小的透明寶石1）擦凈寶石，將光線從寶石斜上方的某一角度射入，并使之從寶石的另一側(cè)面反射出來(lái)2）將分光鏡直接對(duì)準(zhǔn)反射光3）調(diào)整分光鏡角度（包括狹縫或焦距直至看清光譜為止）表面反射法適用于不透明或透明度差的寶石1）擦凈寶石，使光線從

8、樣品表面反射出來(lái) 2）將分光鏡對(duì)準(zhǔn)出來(lái)的光線3）調(diào)整分光鏡角度（包括狹縫或焦距直至看清光譜為止）六、分光鏡的用途1）可確定具有典型光譜的寶石名稱(chēng)：鋯石653.5nm典型吸收線鉆石415.5nm2）幫助區(qū)分某些天然寶石與合成寶石：天然藍(lán)色尖晶石，顯復(fù)雜分光譜合成，鈷譜3）幫助區(qū)分某些太天然寶石和人工處理寶石：天然綠色翡翠，紅光區(qū)630690nm 處顯三條階梯狀吸收譜帶，染色翡翠紅光區(qū)顯模糊吸收帶4）幫助區(qū)分某些寶石與仿制品：紅寶石顯鉻譜而紅玻璃顯稀土譜，祖 母綠顯鉻譜而綠色釓鋁榴石可顯稀土譜5）幫助確定寶石中的致色元素：紅寶石顯鉻譜，橄欖石顯鐵譜，鋯石 顯稀土譜七、注意事項(xiàng)和局限性1）除鋯石、鉆

9、石、頑火輝石等無(wú)色寶石外，待觀察的寶石應(yīng)當(dāng)是有色 寶石 2）某些寶石具有定向光譜3）寶石過(guò)整會(huì)使光譜完全模糊一、注意1.待測(cè)寶石永遠(yuǎn)是光疏介質(zhì)，棱鏡半球（包括接觸液）永遠(yuǎn)是光密介 質(zhì)。（也就是說(shuō)寶石的折射率要低于折射儀的棱鏡，也要低于接觸液）2. 寶石與棱鏡間必須用接觸液使其形成良好的接觸3.陰影為折射光線所造 成，亮區(qū)為反射光線所造成，分界處為寶石臨界角（或?qū)毷恼凵渎剩?.折射率小，臨界角小，陰影區(qū)小二、折射儀的類(lèi)型與組構(gòu)（一）類(lèi) 型1、按棱面鏡半球材料類(lèi)型分：（1）鉛玻璃型（2）合成立方氧化鋯型 2、按讀數(shù)的標(biāo)定方法：（1）內(nèi)讀數(shù)折射儀（2）外度盤(pán)折射儀（二）組構(gòu)1、棱鏡要求：（1）高

10、RI （2）單折射2、透鏡對(duì)光線超會(huì)聚作用3、 標(biāo)尺及刻度盤(pán) 4、密封蓋5、目鏡及偏光鏡6、光源兩種：外部光源內(nèi)部光源 7、接觸液作用：形成良好的光學(xué) 接觸要求：高于待測(cè)寶石的 RI常用：RI=1.79orRI=1.81大于1.81有害三、使用方法1、近似法（主要針對(duì)刻面寶石，要求有一拋光良好的足夠大的平面） （1）清洗寶石和折射儀（目鏡、棱鏡臺(tái)）（2）打開(kāi)光源，觀察視域的清 晰程度（3）選擇寶石的最大刻面，放置于金屬臺(tái)上（4）在棱鏡中央輕滴接觸液，通常 2mm 直徑為好（并記錄接觸液的RI）（5）輕推寶石至中央，并使其良好的接觸（6）蓋上蓋子，近視讀數(shù)（高值與低值，需估計(jì)到小數(shù)點(diǎn)后三位） （7）轉(zhuǎn)動(dòng)寶石方向，重