寶石鑒定原理與方法

寶石鑒定原理與方法

通過課程的學習了解掌握寶石鑒定儀器的結構、原理、操作規(guī)范。是操作技能的實現(xiàn)工具，是理論聯(lián)系實踐的橋梁。特別是常用儀器的操作要求必須熟練使用。通過對儀器的操作體會學習寶石鑒定的方法，對寶石有一個理性的認識，為以后的學習起一個良好的開端。第一章緒論第二章總體觀察第三章放大檢查第四章折射儀的應用第五章密度測試第六章二色鏡和偏光鏡第七章分光鏡和濾色鏡第八章熱導儀與熒光儀第九章大型儀器第十章綜合實習第一章：緒論（一）寶石的基本概念狹義概念的寶石：指自然界產出，具有美麗、耐久、稀少性的單晶礦物或巖石部份、有機物材料。廣義概念的寶石：凡是能加工成首飾或工藝品的原料。珠寶玉石天然珠寶玉石人工寶石天然寶石天然玉石天然有機寶石人造寶石合成寶石拼合寶石再造寶石引自97年國標釋義天然寶石：特指自然界產出的具有美觀、耐久、稀少性，可加工成裝飾呂的礦物單晶體。天然玉石：指自然界產出的美觀、耐久、稀少性和工藝價值的礦物集合體及少數(shù)非晶質體。天然有機寶石：自然界生物生成，部分或全部由有機物組成可用于裝飾的固體。養(yǎng)殖珍珠也歸于此類。合成寶石：完全或部分由人工制造且自然界有已知對應物的晶質或非晶質體，其物理性質，化學性質和晶體結構與所對應的天然珠寶玉石基本相同。引自97年國標釋義人造寶石：由人工制造且自然界無已知對應物的晶質或非晶質體。再造寶石：通過人工手段將天然珠寶寶石的碎塊、碎屑經人工熔接或壓結成具整體外觀的珠寶玉石。拼合寶石：由兩塊以上材料經人工拼合而成，且給人以整體印象的珠寶玉石。引自97年國標釋義（二）寶石的命名寶石命名原則以礦物、巖石作為天然寶石的基本名稱。如石榴石、紫晶等。部分傳統(tǒng)名稱源于礦物，但又不是完全等同于礦物。如翡翠，軟玉等。具特殊光學效應的寶石的定名原則：直接將特殊常常效應置于寶石種屬名稱前參加定名。如星光藍寶石、海藍寶石貓眼等。人工寶石的定名原則：在相應寶石材料之前加上“合成”、“人造”。如合成紅寶石。拼合寶石的定名原則：突出“拼合石”三個字，同時在其前將材料名稱寫出來。如下層為綠玻璃，上層為石榴石(仿祖母綠)應稱為：“玻璃石榴石拼合石”。

優(yōu)化處理的寶石定名原則：經優(yōu)化的珠寶玉石定名時直接使用珠寶玉石原名稱，優(yōu)化方法不在定名中反映。如經熱處理的紅、藍寶石。經處理的珠寶玉石則要求在珠寶玉石基本名稱之后用括號標出“處理”二字。

1優(yōu)化：是指一些傳統(tǒng)的已被眾廣泛接受的使寶石內在美顯示出來的物理、化學方法。2處理：是指一些非傳統(tǒng)的目前尚不被人們廣泛接受的一些方法。各種寶石優(yōu)化處理方法及類別

（單晶寶石）鉆石：激光鉆孔、充填、覆膜紅藍寶石:熱處理、熱擴散、染色、浸有色油祖母綠：浸無色油、浸有色油、聚合物充填水晶：熱處理碧璽：浸無色油、熱處理、輻照、充填托帕石：熱處理、輻照翡翠：漂白、浸蠟、漂白后聚合物充填、染色瑪瑙：熱處理、染色處理歐泊：浸無色油、塑料充填、覆膜綠松石：浸蠟、染色、塑料充填養(yǎng)殖珍珠：漂白、染色、輻照珊瑚：漂白、浸蠟、塑料充填、染色象牙：漂白、浸蠟、染色各種寶石優(yōu)化處理方法及類別（玉石）各種寶石優(yōu)化處理方法及類別

（單晶寶石）鉆石：激光鉆孔、充填、覆膜紅藍寶石:熱處理、熱擴散、染色、浸有色油祖母綠：浸無色油、浸有色油、聚合物充填水晶：熱處理碧璽：浸無色油、熱處理、輻照、充填托帕石：熱處理、輻照翡翠：漂白、浸蠟、漂白后聚合物充填、染色瑪瑙：熱處理、染色處理歐泊：浸無色油、塑料充填、覆膜綠松石：浸蠟、染色、塑料充填養(yǎng)殖珍珠：漂白、染色、輻照珊瑚：漂白、浸蠟、塑料充填、染色象牙：漂白、浸蠟、染色各種寶石優(yōu)化處理方法及類別（玉石）（三）寶石鑒定概述1.寶石鑒定目的。確定寶石的品種區(qū)分天然品與合成品確定是否經過人工改善評價寶石的質量2.鑒定對象A.寶石原料：顏色、晶形、比重、硬度、內部特征、光澤、斷口。B.寶石成品（戒面、手鐲、小吊墜）。C.鑲嵌寶石：D.大型玉雕；反射效應：光澤、貓眼、星光、砂金、變彩、暈彩。偏振效應：確定均質或非均質體折射效應寶石對光選擇性吸收：顏色、熒光、磷光、色散。3.寶石鑒定的基本原理

A.總體觀察（肉眼觀察）：顏色、光澤、透明度、瑕疵位置、色散、特殊光學效應、掂重、包裹體、拼合、解理、斷口、裂開。

B.儀器鑒定：（1）了解寶石的性質（2）了解儀器的用途（3）了解生長環(huán)境

C.準確命名

4.鑒定步驟：本章結束第二章：總體觀察內容提要：顏色透明度琢型光澤色散解理、斷口、裂開特殊光學效應１在用儀器測試之前獲得基本的信息；２尋找有助于鑒定的特征；３估計所鑒定的樣品可能為哪幾種寶石。用途：（一）顏色１.顏色的定義：是一定波長的電磁波輻射，當這種電磁波進入人眼，刺激視覺神經時便產生了顏色的感覺。

寶石的顏色是寶石在可見光400nm~700nm波段范圍內進行選擇性吸收后透射或反射光波的混合體。寶石呈現(xiàn)的現(xiàn)象是其選擇吸收的顏色的補色;是剩余光中各色光的混合體，在剩余光中比例最大的決定寶石顏色的主色調，次要波段決定寶石的輔色調。以紅寶石為例說明：

當白光（400nm~700nm）入射紅寶石時，大部分波段的光被吸收，只680~700nm和480nm左右兩個波段的光通過；680~700波段的光決定紅寶石的主色調為紅色，而480nm左右的光（藍綠色）與680~700nm與紅光相混合，使紅寶石為紫紅色，即紅中帶有藍色調。

420nm-----470-----510-----580-----620-----700

紫

藍

綠

黃

橙

紅２.表征顏色三要素：色調、明度、飽和度（非彩色系列只有明度變化）

A.色調（顏色的種類）：彩色之間相互區(qū)分的特性，如紅色、綠色、黃色。取決于光源的光譜組成和寶石對光的選擇性吸收。例如金綠寶石的變色效應：自然光下－－綠色，白熾燈下－－紅色。

B.飽和度：指彩色的純度或者鮮艷度。單色光飽和度最高，復色光即白光最低。彩色寶石的飽和度取決于寶石對可見光譜選擇吸收的程度。當寶石對某一窄波段的光反射或透射時該寶石的顏色飽和度就高，寶石就顯得鮮艷。如紅寶石。

C.明度：也稱亮度，指人眼對明暗程度的感覺。明度與彩色光亮程度成線性關系，黃綠色明度>紫色或紅色的明度。明度取決于（1）寶石對光反射或透射的能力，反射比或透射比越高寶石的明度就越大；（2）寶石所反射或透射光的亮度；如黃色藍寶石和藍色藍寶石前者明度比后者高。3.寶石顏色的成因（1）傳統(tǒng)寶石學顏色成因A.自色：由化學成分中的主要元素引起的顏色，顏色穩(wěn)定，可作為肉眼鑒定的依據(jù)之一。如孔雀石，藍銅礦等。B.他色：化學成份中微量元素引起的顏色，一般純凈時寶石呈無色。如紅藍寶石尖晶石等。還有同一元素不同價態(tài)在不同寶石中引進不同顏色鉻+3價在紅寶石中時呈紅色，在綠柱石中時呈綠色。C.假色：

假色與寶石的化學成因和內部結構沒有直接關系而與光的物理作用相關。由于某些寶石內部存在一些細小平行排列的包裹體出溶片晶平行解理等，它們對光的折射，反射等光學作用產生的顏色。如歐泊的變彩拉長石的暈彩等。（2）近代科學寶石顏色成因的解釋

近代科學為顏色成因理論打破了傳統(tǒng)顏色成因理論中的自色和他色的界限，從晶體場理論，分子軌道理論和能帶理論等角度揭示了寶石顏色成因的本質。A.過渡金屬元素的d電子躍遷。如紅寶石。B.元素離子間的電荷轉移。氧化---還原，如藍色和綠色碧璽，海藍寶石，fe

2+---fe3+之間的電子轉移而呈色。C.空穴色心，晶體缺陷，電子色心。如紫晶煙晶。D.能帶理論：4.顏色的觀察方法（1）在白色光的背景上使用頂光燈照明（反射光）觀察寶石的表面。不能用透射光。（2）用日光等效的光如各種混合均勻的光，注意光源。有些寶石有變色效應可用白熾燈與日光燈交替使用。

5.影響顏色觀察因素光源背景（黑灰白）人眼的色覺效應透明度6.顏色的描述1）色彩：純光譜色如紅色、藍色、黃色若有兩種顏色，有主次之明。如紫紅色，以紅為主色調，紫次之若兩種顏色相等應：紫色---紅色2）色調：淺至深；很淺—淺—中淺—中—較深—深—很深

（二）透明度1.概念：寶石透過可見光的能力。2.分類：肉眼鑒定中的五類。透明：容許大部分光透過。通過寶石能明顯看到對面物體的輪廓和細節(jié)。如水晶亞透明：容許通過較多光線，通過寶石能明顯看到對面物體的輪廓但細節(jié)不清楚。半透明：容許部分光線通過，隔著寶石觀察對面物體時，僅能見對面物體的輪廓的陰影如碧璽。亞半透明：僅在寶石的邊緣部位能透過少量光線不透明：基本上不容許光線通過3.觀察方法：用透射光來觀察4.影響寶石透明度的因素與晶體結構（晶格類型）：金屬晶格---不透明離子或原子晶格---透明度高；寶石的厚度；寶石的顏色；寶石內部的雜質、裂隙多少有關；集合體結合方式（玉石）。（三）琢型凸面型刻面型珠形：圓珠棱珠隨型：不規(guī)則或奇異的形狀拋光，但無人工造型.刻面型（四）光澤：寶石表面反射光的能力.金屬光澤：似金屬，為最強的光澤金剛光澤：似金剛石光澤，是透明寶石中光澤最強的亞金剛光澤：介于金剛與玻璃光澤之間玻璃光澤：似玻璃光澤，透明寶石常見光澤油脂光澤：如油脂的外表常見于玉石樹脂光澤：與油脂光澤相似用于描述琥珀和與之類似的材料。絲絹光澤：由于結構原因，造成類似紡織品的光澤，如虎睛石。臘狀光澤：比油脂光澤低，類似于蠟燭或末拋光的指甲。如葉臘石。珍珠光澤：由于結構原因產生一種柔和色彩的光澤。典型代表為珍珠。土狀光澤：如粘土表面的光澤。如劣質綠松石光澤在寶石鑒定中的應用對不同品種仿制品的初步鑒定。如斯里蘭卡買的尖晶石、鋯石、石榴石混裝寶石，就可用鋯石的光澤為金剛光澤和另外兩種區(qū)分。寶石刻面的觀察。如玉髓、軟玉的斷面為油脂光澤而綠柱石的斷面為玻璃光澤。拼合石的鑒定。上下光澤不同。

注意：雖有方便快捷的特點，但光澤僅作為鑒定的參考。（五）色散1.概念：白光通過透明物質傾斜平面時分解成它的組成波長。色散值=RI紅-RI紫色散較強的寶石：合成金紅石：-----------0.28鈦酸鍶：----------------0.19合成立方氧化鋯：-------0.056翠榴石：----------------0.057榍石：------------------0.057金剛石：----------------0.044鉛玻璃：----------------0.0392.極少數(shù)寶石具有肉眼可見的色散現(xiàn)象。這也是鑒定特征。3.影響因素：與寶石本身結構有關與顏色深淺有關（六）解理、斷口、裂開1.定義：解理:晶體受力后，沿某一結晶方向裂開成光滑平面的性質.

裂理:晶體受力后沿雙晶結合面裂開產生的平面為裂理.

斷口:晶體受力后產生的無定向非平面的破裂為斷口.2.觀察：用頂燈反射光。最好與破裂面呈45度方向觀察。觀察寶石的表面，尤其是易損傷的部位。如腰，底面等。觀察內部裂隙

A.斷口：確定其類型和光澤。如貝殼狀、參差狀、等粒狀（集合體）平滑斷口。

B.解理：應找出解理方向的組數(shù)。僅在外表表現(xiàn)時才做鑒定依據(jù)。如翡翠。（七）特殊的效應1.貓眼效應：弧面形切磨的某些寶石，表面呈現(xiàn)的一條明亮光帶隨樣品的轉動光帶會移動或出現(xiàn)光帶張合的現(xiàn)象。產生原因：由于寶石內部含有一組密集排列的針狀`纖維狀或管狀包裹體，對光的反射作用形成的。如：陽起石`綠柱石`石英等。2.星光效應：以弧面形切磨的某些寶石，表面呈現(xiàn)出兩條或兩條以上交叉這線。常為四射或六射星光線。產生原因：二組或兩組以上釘狀`纖維狀`或管狀包裹體，對光的反射作用形成的。如石榴石`尖晶石`紅藍寶石等。3.砂金效應：寶石內部含有許多片狀不透明的固態(tài)包裹體，在光線的照射下閃閃發(fā)光的現(xiàn)象。產生原因：片狀包裹體對光線的反射作用形成的。如：石英質玉、砂金石等。4.月光效應：入射光照射到弧面長石的表面時，形成蔚藍色或乳白暈色酷似月光。產生原因：寶石內部結構（格子雙晶）對混合光的干涉、衍射的結果。如長石類寶石5.變色效應：在不同光源照射下，樣品呈現(xiàn)明顯顏色變化的現(xiàn)象。常在日光燈和白熾燈間切換。產生原因：致色離子對混合光的選擇吸收。如：亞歷山大石6變彩效應：光從某些特有的結構反射出來時，由于干涉和衍射作用而產生的顏色或一系列顏色，隨觀察方向不同而變化的現(xiàn)象。產生原因：寶石的內部結構對混合光的干涉和衍射作用。如：歐泊。7.暈彩效應：光通過折射率不同的薄膜或薄層時，在寶石表面或內部產生的彩虹色。產生原因：如：冰長石`拉長石。本章結束第三章：放大檢查主要內容：放大檢查的用途10倍放大鏡結構及操作寶石顯微鏡結構及操作（一）用途尋找包裹體區(qū)別天然寶石與人造品確定寶石形成的方法查找各種人工處理的跡象鑒定斷口和解理確定寶石是單折射還是雙折射并估計雙折射（二）儀器1.10倍放大鏡（最常用）（1）原理：利用凸透鏡構成放大效果（2）結構：雙凸透鏡：價格便宜，放大倍數(shù)小于3倍雙組合鏡：由兩個平凸鏡組成三組合鏡：由一個無鉛玻璃做成的凸透鏡和鉛玻璃仿制成的凹凸透鏡粘合而成。三縱使鏡最常用，它的特點是：視域較亮無圖像畸變現(xiàn)象無彩色邊緣現(xiàn)象（3）選購放大鏡原則：工作距離大，景深大，無圖像畸變，無色相差。方法：觀察方格紙視域中所有線條應同時準焦，且易保持準焦狀態(tài)，如果出現(xiàn)彎曲或邊緣線條寬窄不一說明質量不好。線條應清晰，干凈，若帶有色邊，則說明質量不好。（4）放大鏡使用方法清洗樣品將放大鏡靠近眼睛，雙眼睜開，可把手靠在臉頰上，如果戴眼鏡者，可把放大鏡靠著眼鏡。用寶石夾或鑷子把寶石放置在約與放大鏡相距4cm左右的位置。把拿放大鏡的手的小指技著樣品的手上。將光線射到樣品上，進行觀察，但放大鏡鏡面上不能有光線。首先觀察寶石表面特征，然后用透射光觀察寶石的內部特征。（5）注意事項平穩(wěn)，便于聚焦；放大鏡鏡面上不能有光；放大鏡離寶石不能過近；不要將寶石表面的灰塵當成它的內部特征（6）應用：用于寶石表面和內部特征觀察。A.表面特征：包括寶石基本性質和加工質量的觀察與判別?；拘再|觀察：光澤、刻面棱的尖銳程度`表面平滑程度以及表面的解理、斷口、裂開等。加工質量觀察（切磨磨質量）：各部分比例，各面的大小，拋光程度。B.內部特征：色帶、生長紋、后刻面重影和包裹體、拼合現(xiàn)象等。2.寶石顯微鏡（1）寶石顯微鏡的類別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（2）原理：由一組凸透鏡組成的，構成放大效果。（3）構造：由下面幾部分組成放大部件：目鏡、物鏡、凸透鏡調節(jié)部件：眼距、焦距、放大倍數(shù)光源：頂光源（反射照明）底光源（透射照明）機械部件及配件：支架、物臺、夾子目鏡蓋等。（4）使用方法用不起毛的布擦凈樣品，并將樣品固定在載物臺上。用低倍鏡觀察寶石，以獲得整體印象，然后逐漸放大倍數(shù)，并調節(jié)焦距。按不同的觀察內容采用不同的照明方式，進行觀察。作好記錄。（5）顯微鏡的照明方式A.暗域照明法：（最常用的一種方式）用側光照明，并以無反射的黑域為背景，使包裹體在黑背景下照亮，醒目地顯示出來。底光加擋板。B.亮域照明法：寶石由其背景的光源直接照明（底光照明），通常將光圈縮得很小，使包裹體在明亮背景下呈現(xiàn)黑色影象，醒目的顯示出來。適合觀察彎曲條紋和低突起包裹體。C.垂直照明法：從樣品上方照明觀察表面特征。如鑒定翡翠B貨。D.散射照明法：直接從寶石的背后照明（底光照明）但在光源上放置面巾紙或其它透明材料形成漫反射。有利于觀察色帶和色團。如藍寶石和紫晶。E.點光照明法：底光加鎖光圈縮成小點。易觀察彎曲生長紋和內部結構。F.斜向照明法：從一斜向角度（水平和垂直之間的角度）直接照射到寶石上。觀察固`液包裹體，小解理面等產生薄膜效應。（薄膜干涉效應）G.水平照明法：從側面（用聚光燈）與寶石呈水平方向照射。觀察氣泡和針狀包裹體。H.偏光照明法：在兩塊偏光片之間觀察寶石。觀察干涉圖`多色性和干涉色。I.遮掩法：從底部直接照射（底光源）加不透明擋光板（立體變焦）觀察生長結構如：彎曲條紋和雙晶紋等。（6）用途A.觀察寶石的各種特征表面特征：表面是否破損，刻面工藝質量，拋光質量，解理和斷口等。內部特征：各種包裹體`生長紋`色帶`后刻面重影等。B.測定近似折射率：實際厚度/視厚度，裝上游標卡尺；C.顯微照相；D.觀察多色性和干涉圖：在寶石下文放置一偏光片來觀察多色性，觀察干涉圖需較高的技能。（7）顯微鏡的注意事項不能用手觸摸任何鏡頭，若需清潔鏡頭則需用鏡頭紙或特制鏡頭布擦試。不用時立即關閉顯微鏡燈，延長燈的使用壽命。使用完畢，將物鏡調至最低，以延長調焦旋轉軸的使用壽命。用罩蓋住顯微鏡，防止污染。本章結束第四章：折射儀的使用主要內容：制作原理結構及工作原理測試方法及步驟觀察到的現(xiàn)象及結論注意事項一.制作原理（全反射原理）。根據(jù)折射率和臨界角原理進行制造的一種介質對于空氣（嚴格真空）的折射率為一定值一種介質對于已知介質的折射率也為一定值據(jù)此成。n2/n1=sini

/sinri為入射角，r為折射角，n1為已知介質折射率n2為未知介質折射率.當r=90度是，只需測出I角就可求出n2二.結構及工作原理

1結構：主要有以下幾部分組成。高折射率棱鏡棱鏡反射鏡透鏡目鏡2工作原理當入射角<臨界角時，光線折射進入寶石；當入射角>臨界角時，光線發(fā)生全反射，返回棱鏡，通過折射儀標尺在通過反光鏡反射（改變光線的傳播方向）使入射光通過目鏡進入人眼，形成亮區(qū)；折射進入寶石的光線不被人眼所觀察到形成暗區(qū)；亮暗交界的陰影邊界標志著光線剛好以臨界角入射；內標尺是經過標正的，可直接讀出折射率。棱鏡特點：單折射和高折射率。早期用鉛玻璃折射率為1.86~1.96。優(yōu)點：讀數(shù)較清晰，缺點：硬度低易被劃破。尖晶石作棱鏡缺點：測試范圍小折射率小于1.71

優(yōu)點：色散低，硬度大現(xiàn)常用合成立方氧化鋯優(yōu)點：折射率2.16硬度為8.5，不易磨損不易腐蝕。缺點：讀數(shù)的清晰度較差。接觸液（折射油）：必不可少的輔件。常用：二碘甲烷（1.74）+硫----飽和溶液----折射率為1.78。再加入18%的四碘乙烯-----折射率為1.81光源：內部光源和外部光源（由入射窗口進入）。理想的光源是鈉光燈。波長為589.5nm的黃光）其色散最小，所以讀數(shù)時：白光---看黃綠邊緣交界部位黃光：標準3測試方法及步驟測試前注意：范圍：折射率在1.35到1.81之間；注意不要刻劃棱鏡；接觸液要適量。（1）刻面寶石的測試方法和步驟清洗寶石和棱鏡（用酒精）。打開光源，觀察視域的明亮程度。選擇寶石的最大刻面放置金屬臺上。在棱鏡中央滴一小滴折射油。根據(jù)刻面大小選擇油的多少。窺視目鏡觀察視域中油的陰影邊界，記錄折射油的位置。將寶石輕輕推到棱鏡中央。眼睛靠近目鏡觀察視域內標尺的明暗變化，并讀數(shù)，記錄下來。轉動寶石360度每轉15或30度，觀察并記錄讀數(shù)。測試完畢，將寶石推到金屬臺上，取下。清洗寶石和棱鏡（2）觀察到的現(xiàn)象及結論轉動寶石360度，視域內出現(xiàn)一條陰影邊界若快速轉動偏光目鏡，陰影邊界邊緣無上下跳動現(xiàn)象，表明此寶石為均質體。轉動寶石360度，視域內出現(xiàn)二條陰影邊界，其中一條在寶石轉動過程中保持不變，說明寶石為一軸晶（三方、六方、四方晶系）。不動的陰影邊界為常駐機構光的折射率值N0，改變數(shù)值的陰影邊界為非常光的折射率Ne。若N0<Ne則寶石為一軸正晶，若N0>Ne則為一軸負晶。若轉動寶石360度，視域內出現(xiàn)二條陰影邊界，且這兩條陰影邊界隨著寶石的轉動而上下移動，說明寶石為二軸晶（三斜`單斜或斜方晶系）轉動寶石過程中若大折射率邊界上下移動幅度大于小折射率邊界，則說明為二軸晶正光性，反之為二軸晶負光性。轉動寶石360度整個視域暗，僅能看到折射油的陰影邊界，表明寶石的折射率值大于折射油的折射率值，稱之為“負讀數(shù)”。幾種特殊現(xiàn)象：假均質體現(xiàn)象：轉動寶石一周，好像只有一條陰影邊界，但快速轉動偏光鏡片，陰影邊界好象在上下跳動，---說明為非均質休，只是因為其雙折射率低兩條陰影邊界距離很小，肉眼難于分辨。加上偏光鏡片后，隨著其轉動，可依次將兩條陰影邊界分離呈現(xiàn)。如磷灰石。假一軸晶現(xiàn)象：有些二軸晶寶石的Ng與Nm或是兩者差值很小，轉動寶石一周時，好象其中一條陰影邊界不動。如金綠寶石。特殊光性方位：當一軸晶的光軸平等折射儀長軸方向時，兩條陰影邊界重合，但隨著寶石的轉動這種現(xiàn)象隨即消失。當二軸晶測試刻面與某個振動方向垂直時，則必有一條陰影邊界不動，與一軸晶寶石的現(xiàn)象一致，但只要換一個測試刻面這種現(xiàn)象就消失。一些具有特別雙折率的寶石，即一個折射率值位于折射儀范圍之內而另一個則在測試范圍之外，轉動寶石時陰影邊界會不停地移動，極易迷惑初學者。（3）素面寶石的測試方法和步驟（弧面法或點測法）——透視法A.方法摘掉偏光鏡遠離折射儀目鏡30cm處觀察B.步驟清洗棱鏡和寶石；在金屬臺上點一小滴折射油；手扶寶石，用素面（拋光好的面）沾取金屬臺上的折射油，沾油要適量一般直徑

0.2mm然后放置測臺中央；觀察讀數(shù)，遠離目鏡30cm處，上下移動頭部，觀察油滴呈半明半暗時明暗交界處的讀數(shù)并記錄，讀數(shù)保留小數(shù)點后第二位。（4）注意事項不要刻劃棱鏡讀數(shù)迅速影響測試結果的因素有拋光不好折射油的多少光源的選擇（最好用黃光）折射儀的標定是否被移動（5）用途測定折射率和雙折射；區(qū)分均質體與非均質體；區(qū)別一軸晶、二軸晶區(qū)別正晶、負晶本章結束啦！第五章：密度測試主要內容基本概念測試方法：靜水力學法和重液法影響因素注意事項一.概念密度：寶石單位何種的質量比重（相對密度）：在攝氏度時一個標準大氣壓下，寶石的重量與等何種小的重量之間的比值（無單位）。二.測試方法1靜水力學法原理：阿基米德定律。當物體浸入液體中時，物體受到的上浮力（失去的重量）等于所排開的液體的重量。儀器：電子天平、燒杯、鐵絲和支架；測試步驟：清潔寶石，稱出寶石在空氣中的重量W空；燒杯裝上水，放在支架上將電子稱回零；將寶石放入鐵比筐中，穩(wěn)定后讀出基在水中的重量M水；根據(jù)公式計算出密度。注意事項測量寶石水中的重量時要注意排除周圍物體的影響：寶石表面的氣泡；支架、燒杯不能與天平托盤接觸鐵絲不能與燒杯接觸。影響測試精度的因素1.天平稱的精確度；（0.01ct）2.寶石的大小。越大誤差越小；

3~4ct誤差率應<0.102~3ct誤差率應<0.151.25~2ct誤差率應<0.203.水表面張力和附著于寶石或鐵絲上的氣泡可加一二滴清潔劑可減少表面張力；4.不適于多孔的寶石。重液法也稱浸油法，利用其密度測試寶石的相對密度值時常稱為重液，其用于折射率值觀察寶石時常稱為浸油或浸液。1.原理：阿基米德定律。當一物體（重量為A）侵入液體時，所排開的液體的重量為W。當A>W時——寶石下沉當A<W時——寶石上浮當A=W時——寶石懸浮2.儀器：燒杯、重液。據(jù)實際需要重液密度可配制下列幾各2.65的重液：三溴甲烷+溴苯—水晶密度2.72的重液：三溴甲烷+甲苯—綠柱石密度3.05的重液：三溴甲烷+二碘甲烷——粉紅色電氣石重液名稱折射率密度分子式甲苯1.490.87C6H3CH3一溴甲烷1.661.47C10H7Br三溴甲烷1.592.89CHBr3二碘甲烷1.743.32CH2I23.重液的配制方法A理想重液的條件揮發(fā)性??；透明度好；化學性質穩(wěn)定；粘度適宜；盡可能無毒無味；兩種重液能無限混溶，混合后不產生第三物質；兩種純重液的揮發(fā)要盡可能接近。B方法4.測試方法清潔寶石和鑷子；手掂樣品估計其相對密度，以決定最先用哪種相對密度的重液；眼睛與重液瓶平行，用鑷子把樣品完全浸入已知相對密度的重液中，靠近瓶內側以去掉氣泡；樣品浸在重液中2-3秒鐘后松開鑷子；寶石下沉，其相對密度大于重液的相對密度，寶石浮起，其相對密度小于重液的相對密度寶石浮在重液中，其相對密度與重液的相對密度幾乎相等；估計樣品在該重液中上浮或下沉的速度，從而得出樣品相對密度的估計值；取出寶石，再次清洗擦干凈；連續(xù)更換重液測試，直到寶石的相對密度非常。5注意事項從密度大的重液開始測試；每次測試只打開一個重液瓶，并將蓋子朝上放置，以免污染；使用完畢，迅速蓋緊瓶蓋；第次測試完畢后，清潔并干燥寶石和鑷子；重液要用棕色瓶裝，貯藏于陰暗處以兔分解和發(fā)黑；不要濺出重液，以免粘在皮膚衣物上；有機寶石不能用重液測試。普拉托法（觀察內部結構）正交偏光下平行寶石的光軸方向觀察；將寶石浸入二碘甲烷中，在20或40倍鏡下觀察；觀察熔熔法合成的寶石（藍寶石）可見二組相交成60度的黑線。本章結束第六章：偏光鏡和二色鏡偏光鏡主要內容：用途結構及原理應用干涉圖分析觀察步驟注意事項（一）.偏光鏡的用途測定光性（單折射、異常雙折射、雙折射、全消光）；解析光軸圖（一軸晶及二軸晶）；檢查多色性；與石英楔配合測定光性。（二）結構及原理主要由二片偏光片組成，另有光源，玻璃載物臺`干涉球。光通過下偏光片時，即產生平面偏光，上下偏光平行亮度最大，上下偏聽偏信光垂直視域最暗----消光。儀器設計時：下偏光片固定且其上有可旋轉的玻璃載物臺，起保護作用；上偏光可轉動。（三）應用

1.鑒別均質體`非均質體和多晶質體，首先要了解光在均質體寶石和非均質體寶石中的傳播特點。自然光的特點：在垂直光波傳播方向的平面內沿各個方向振動的光振幅相等。偏振光：在垂直光波傳播方向的平面內，沿一固定方向振動的光波。

A光在均質體寶石中的傳播特點：光波進入均質體寶石中時，不改變入射光波的振動特點和振動方向。即光在均質體寶石中各個方向傳播的速度和性質是一樣的。

B光在非均質體寶石中的傳播特點：光進入非均質體寶石中時，分解成振動方向相互垂直`傳播速度不同`折射率什不等的兩束偏振光。2.使用方法打開光源，旋轉上偏光片到消光位(全暗)將寶石放在玻璃載物臺上（或手持寶石）旋轉寶石一周，如果寶石呈全黑--------------均質體寶石；全亮--------------多晶質體寶石；四明四暗----------非均質體寶石；不規(guī)則明暗變化（異常消光）---均質體。異常消光是由于晶格缺陷，內部化學變化等造成蛇形帶狀`波浪狀，網格狀，鐵十字狀（不帶色環(huán)）消光。表明寶石是均質體，不要誤以為是非均質體。

如果遇到這種情況可作下面測試：使偏光鏡在暗域位置時，將寶石轉至最亮位置（可能僅一小區(qū)域）；觀察最亮區(qū)域，并迅速將偏光鏡轉至亮域位置。若寶石變得明顯更亮，則為異常雙折射；若寶石保持不變或變暗則為雙折射。C.注意事項至少要從三個不同方向對寶石進行檢測寶石的裂隙和包裹體可導致任意的偏光反應某些單折射的寶石可呈現(xiàn)幾乎所有類型偏光現(xiàn)象，尤其紅色系列的寶石應檢查雙折率`

多色性或重影來驗證不透明或接近不透明寶石不能用偏光鏡測試寶石太小觀察和解析也很困難3.干涉圖A.現(xiàn)象：在偏光片之間加干涉球（凸透鏡）[錐形偏光]——干涉圖——判別寶石的軸性一軸晶干涉圖：一個黑十字的許多色圈組成。黑十字由兩個互相垂直的黑帶組成，兩黑帶中心部分窄，邊緣部分較寬；干涉色色圈越外越密，轉動寶石圖形不變。一軸晶變形二軸晶干涉圖：干涉圖分雙光軸和單光軸。雙光軸干涉圖：由一個黑十字及字形干涉色色圈組成，黑十字兩個黑帶粗細不等。字形干涉色色圈的中心為二軸晶光軸出露點，越外色圈越密，轉動寶石，黑十字從中心分裂成四個彎曲黑帶，繼續(xù)轉動彎曲黑帶雙合成黑十字。單光軸干涉圖：由一個直的黑帶及卵形干涉色色圈組成，轉動寶石，黑帶彎曲，繼續(xù)轉動黑帶變直。B.觀察步驟前提條件：在偏光鏡上進行正確的定向，只有當光軸與偏光片近于垂直于一才會出現(xiàn)干涉圖。使上下偏光片處于正交位置，放入寶石；轉動寶石進行正確定向，看是否出現(xiàn)干涉色當出現(xiàn)干涉色后，在顏色最密集處加上干涉球，即可觀察到干涉圖判別寶石光性C.注意事項要確定軸`光性的寶石必須是透明的非均質體單晶；黑十字異常消光不會與干涉色同時出現(xiàn)。二色鏡主要內容：原理及結構觀察步驟及使用方法結果解析注意事項（一）原理與結構原理：當自然光進入非均質體寶石時，分解成兩束振動方向相互垂直傳播方向不同的偏振光。非均質體寶石的多向異性導致了，不同振動方向的光吸收不同。只要將這兩種振動的光分離開來，就可以看到不同的顏色二色鏡的用途：檢測多色性。二色鏡適用于待測寶石必須具有顏色待測寶石必須為均質體待測寶石必須透明或迫于透明待測寶石必須是單晶（非集合體）結構：常用的二色鏡是冰洲石二色鏡，由四部分組成。即：冰洲石菱面體、玻璃棱鏡、通光窗口、目鏡。（二）觀察步驟與結果擦干凈寶石；用強白光透射寶石：聚光手電、冷光源或對著窗外；將寶石放在二色鏡前合適的位置眼睛靠近二色鏡觀察；轉動寶石和二色鏡；至少從三個不同方向來觀察寶石；一旦見到多色性，應立即轉動二色鏡進一步的驗證，當二色鏡轉動180度時，劈縫四邊的顏色應該互換 ；

如果見到兩種顏色，則證明所測寶石有雙折射，但不能確定是一軸晶還是二軸晶，如果見到三種多色性顏色，則證明寶石是二軸晶。記錄方法：據(jù)二色鏡兩窗口所觀察到的顏色及強弱變化記錄下來。如：紅寶石紅/橙紅中（強度）一般多色性強弱分為四個等級：強：肉眼可見到不同方向顏色的差別如堇青石、山東藍寶石等；中：肉眼難觀察到多色性，二色鏡下極明顯如黃玉、藍碧璽等；弱：二色鏡下能觀察到多色性；如紫晶、橄欖石、鋯石等；無：二色鏡下見不到（均質體寶石）如尖晶石、石榴石等。（三）注意事項光源：白光、聚光手電、太陽光；不能用單色光、偏振光；寶石須有顏色；只能使用透射光；勿將色帶與多色性相混淆；要從不同方向觀察寶石，避免光軸方向；有時在二色鏡中可見到一半無色、一半灰色的影象勿將此現(xiàn)象與多色性混淆；不要交多色性的混合色當作第三種顏色；不要將寶石直接放在光源上，因光源的能量可能改變某些寶石的多色性；多色性的強弱與雙折率無關，并非雙折射率越大多色性越強；對弱多色性現(xiàn)象應持懷疑態(tài)度，如果不能肯定測試結果，則應忽略本項測試。本章結束第七章：分光鏡和濾色鏡分光鏡主要內容：原理及結構使用方法測試步驟注意事項（一）原理及結構：1.原理：白光是由連續(xù)的可見光譜所組成的，色散元件能將其按順序排開，形成連續(xù)光譜。寶石中的八大致色元素及稀土元素在晶格中能選擇性吸收光譜，被吸收的部分在光譜上表現(xiàn)為黑線或黑色的吸收帶，而透過的光波的混合色使寶石呈色。分光鏡子正是利用這一原理，并根據(jù)吸收特征判斷出致色元素。2.分光鏡構造：根據(jù)色散元件的不同分為棱鏡式和光柵式棱鏡式分光鏡：采用三角棱鏡作為其色散元件，連續(xù)光譜間的距離是非等距的，即，紅區(qū)窄紫區(qū)寬。特點是有利于觀察紫光區(qū)特征。

A.工作原理：如圖。

S1為一狹縫，位于L1的第一焦平面，白光通過S后經L變成平行光束。不同波長的光經棱鏡的折射方向不同，但同一波長的光束仍保持平行----穿過棱鏡的光波經L2后會聚到像方焦平上M，不同波長的光會聚點不同，就形成一系列不同顏色的士像，即形成光譜。B.棱鏡式分光鏡結構（手持式）C.臺式分光鏡：是一種棱鏡分光鏡。適用于透明~半透明寶石。特點：光源強度、鎖光圈、鏡銅、進光狹縫和波長標尺等可調節(jié)，觀察到的光譜明亮清晰。測試步驟：透射光法：將寶石用寶石夾夾住貼近鎖光圈口或直接放在鎖光圈上，據(jù)寶石的大小調節(jié)鎖光圈口。（注意只讓透過寶石的光線進入分光鏡）尋找和對準寶石的最亮點，以保證透過寶石的光能最大程度地進入分光鏡。調節(jié)光源的強度：淺色寶石用低強度，深色或半透明寶石用高強度。完全閉合分光鏡的狹縫，然后慢慢打開，直至能見到完整的光譜：對于透明的樣呂，狹縫要幾乎完全閉合。對于半透明的樣品，狹縫要開得較大（仔細觀察紫色和藍色波段的吸收）。

注意

通常在狹縫剛剛完全閉合的瞬間是最易觀察吸收光譜。觀察光譜紅區(qū)時狹縫應關小，觀察光譜紫區(qū)時狹縫應適當稍大。調節(jié)滑管的焦距：一般說滑管向上推時，藍端的吸收譜較為清晰?；芟蛳峦茣r，紅端的吸收譜較為清晰。注意必須使滑管完全朝上，才能開始觀察。使波長刻度尺準焦，一般推上滑管能使其準焦。

內反射光法：（適用于顏色淺或小的寶石）將樣品置于聚光圈或寶石夾上。使光線從樣品的表面反射出來

將分光鏡對準反射出來的光線。

按透射法所述步驟調節(jié)分光鏡狹縫和滑管焦距。

表面反射法：（適用于難以透光的寶石）將寶石的頂平面朝下放置在鎖光圈上。

將光線從樣品的斜上方的某一位置射入，并使之從平面的內表面在寶石的另一側反射出來。

把分光鏡直接對準反射光

按透射法所述步驟調節(jié)分光鏡狹縫和滑管的焦距。

光柵式分光鏡：采用光柵代替棱鏡做色散元件。什么是光柵？光柵是種具周期性的空間結構式光學性能的衍射屏。當光透過光柵后，產生衍射，形成一系列光譜。特點：所形成的光譜是等距的，有利于觀察紅光區(qū)的特征。2.使用方法：透射光法：適用半透明~透明寶石；內反射光法：適用于顏色較淺，顆粒較小的透明寶石。寶石臺面向下田埂置于黑色背景上，調節(jié)入射光方向和分光鏡的夾角，讓盡量多的白光通過寶石的內部反射后進入分光鏡。表面反射光法：適用于透明度不好的寶石。注意事項光譜性質受下列因素影響：光源：應為白光源（連續(xù)光譜）可用白熾燈、手電筒、日光燈；寶石的大小，小顆粒寶石的光譜較弱；寶石顏色的深度，色深者吸收較強；寶石的透明度：透明寶石穿過的光程越長光譜越清晰，而半透明的寶石的光程則要適當；樣品的琢型或形狀：

對淺色透明的寶石應將光線沿其長軸方向透射；

對深色半透明的寶石應將光線沿其短軸方向透射。

塵埃或臟物會在色譜上產生暗色的水平線；寶石過熱會使光譜發(fā)生改變或完全模糊

。某些寶石具有定向光譜（可能是多色性引起的）；測試時勿用手持樣品，因為血液會產生波長為592nm的吸收線；拼合石不適合用吸收光譜；應在暗環(huán)境下使用分光鏡，可以排除某些熒光線的影響；分光鏡的使用很大程度上基于實踐經驗和寶石學知識，只有熟記了特征光譜，過渡元素的特征譜線才能有效的利用分光鏡。常見寶石的特征譜線濾色鏡（一）濾色鏡，叫祖母綠鏡又叫查爾斯濾色鏡。

1.原理：是由僅允許通過深紅色光和黃綠色光通過的濾色片組成的。通過濾色鏡觀察寶石只能出現(xiàn)兩種顏色。

2.限制：早期主要用來鑒別祖母綠，擔近年表許多祖母綠的新產地，如南非產的在鏡下就不變色，且合成祖母綠在鏡下也不變色。幫濾色鏡現(xiàn)在只是做為輔助鑒定之用了。3.使用方法：使用白色光源；將光線透射待測樣品或使之從待測樣品的表面反射出來；把濾色鏡緊挨著眼睛；在距待測樣品10至15英寸處觀察。

4.用途鑒定合成藍尖晶石、鈷玻璃和合成藍色石英。因其都是由于鈷致色，在濾色鏡下會變成艷紅色。而天然的藍尖晶石、藍寶石、海藍寶石和藍黃玉在濾色鏡下就不變色。鑒定染色綠玉髓和鉻玉髓。天然的綠玉髓分鉻和鎳致色的兩類。其中鉻致色的在濾色鏡子下變紅而鎳的不變；染綠玉髓的染料常含有鉻在濾色鏡子下就紅。鑒定染色翡翠：采用鉻鹽染色的翡翠在濾色鏡下變紅天然的不變。幫助鑒定其他的相似寶石：在濾色鏡下如果寶石呈很亮的紅色，合成品的可能性極大。此外，翠榴石和綠色鋯石也呈紅色。本章結束第八章：熱導儀和熒光儀熱導儀一：用途檢測除SIC外的鉆石的仿制品；區(qū)別一些寶石如藍寶石與坦桑石、藍寶石與尖晶石、藍寶石與水晶等。二設計原理：熱導率是二種較為專一的鑒定儀器，主要是根據(jù)寶石的導熱性能設計并制造的。以前發(fā)現(xiàn)鉆石具極高的導熱性能，故能用于鑒別鉆石與仿制品。（現(xiàn)因SIC出現(xiàn)以不再用）物質的熱能可通過三種方式進行傳遞：傳導、對流、輻射。在室溫下主要是傳導。室溫下物質熱能的傳遞——傳導，熱有四種固有的特性：熱導率、熱擴散率、傳熱系數(shù)和比熱容。其中熱導率對于物質而言是一常數(shù)，表示每秒鐘通過一定厚度物質的熱量。

通常金屬的熱導率大于晶體，也大于非晶體鉆石卻具有極高的熱導率，大于金屬。據(jù)鉆石的特性可用熱導儀把它和除SIC外的鉆石的仿制品區(qū)分開來。三結構由熱探針、電源、放大器、讀數(shù)表四部分組成。電熱元件為銅針，其兩端連接儀表形成電路。即組成了熱電偶。接通電源，經預熱銅針至一定溫度即可測試。當銅針外商與寶石接觸時，熱量傳遞給寶石，銅針外端降溫溫度變化通過熱電偶測出，再經過放大器和計數(shù)表或蜂嗚器顯示出來。四測試步驟將寶石擦干凈，據(jù)溫度的不同調節(jié)熱導儀，打開、預熱；銅針與寶石垂直接觸，并施加一定壓力；判斷顯示光或聲信號。四注意事項使用完畢，應將探頭及時蓋好；電池電力不足時及時更換；長時間不用將電池取下；定期清潔探頭；測試裸石時，應使用金屬托作為底托；測試時銅針應與寶石表面垂直接觸，寶石要干凈室內空氣要流通（不要對著空調或窗戶進行測試）。熒光儀一.發(fā)光性：在外界能量激發(fā)下，發(fā)出可見光的性質。二.熒光：物體在外加能量激發(fā)下，發(fā)出可見光，撤消能量時發(fā)光停止。三.磷光：物體在外加能量激發(fā)下，發(fā)出可見光，撤消能量時物體在一定時間內繼續(xù)發(fā)光的性質。四.熒光燈結構1光源：

LW（長波）365nmSW254nm（短波）燈管能量大2暗箱3防護罩4觀測窗五.使用方法：清潔寶石；將寶石置于無反射的黑色背景下再放入暗箱；打開電源，分別調節(jié)長短波開關觀察記錄寶石的發(fā)光情況；關掉電源，觀察寶石是否有磷光現(xiàn)象。六.注意事項不能直視燈管，燈管工作時不要打開暗箱；觀察寶石時要注意區(qū)別寶石表面的反射光；注意寶石的發(fā)光部位；熒光燈是一種輔助鑒定手段不能單以此做為判斷依據(jù)。鐵離子對熒光有抑制作用鉻離子能激發(fā)熒光。七.用途區(qū)別寶石的種類：紅寶石發(fā)紅色熒光、石榴石不發(fā)熒光、尖晶石發(fā)紅色熒光等；區(qū)別天然與合成品：

一般合成寶石比天然寶石熒光強；

天然寶石熒光LW>SW合成寶石相反區(qū)別群鑲鉆與仿制品判斷是否經過人工處理可能能識別寶石產地（卡藍發(fā)粉紅色熒光）第九章拉曼光譜儀

是一種新式的能用于鑒定寶石、包裹體及實驗室合成寶石的拉曼激（微）探針（Ramanlasermicroprobe）。借助于計算機檢索的大型拉曼光譜數(shù)據(jù)庫，該儀器做到了完全無損地鑒別露出表面的和位于表面以下的包裹體。利用該儀器也可記錄壓縮氣體及液體、玻璃和晶質固體的光譜。利用光學顯微鏡選擇感興趣的區(qū)域。只要將目鏡十字絲預先對準激光光點，所選擇的任一直徑為1