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二色鏡

二色鏡是用來(lái)觀察寶石多色性的一種儀器。多色性在某些情況下也是判定寶石品種的依據(jù),尤其是當(dāng)折射儀、偏光鏡等儀器不能確定有色寶石是均質(zhì)體還是非均質(zhì)體時(shí),二色鏡能非常有效地判斷有色寶石的光性特征。

  多色性

  當(dāng)光線(xiàn)進(jìn)入某些各向異性的有色寶石中所顯示的二種或三種體色的現(xiàn)象。通常一軸晶寶石可能出現(xiàn)兩種顏色,稱(chēng)為二色性;二軸晶寶石出現(xiàn)三種顏色,稱(chēng)為三色性,統(tǒng)稱(chēng)為多色性。

  原理結(jié)構(gòu)

  當(dāng)自然光進(jìn)入非均質(zhì)體寶石時(shí),分解成兩束震動(dòng)方向相互垂直的偏振光,這兩束光各自的傳播方向也不同。非均質(zhì)體寶石的各向異性導(dǎo)致了寶石對(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(kāi)來(lái),就可能看到不同的顏色。

  常用的二色鏡是冰洲石二色鏡,它由玻璃棱鏡、冰洲石棱面體、透鏡、通光窗口和目鏡所組成。冰洲石具有極強(qiáng)的雙折射,雙折射率為0.172(No=1.658,Ne=1.486),它能將一束光分解成兩條偏振光線(xiàn)。冰洲石棱面體的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)成正好可使小孔的兩個(gè)圖像在目鏡里能并排成像。當(dāng)觀察具多色性的寶石時(shí),冰洲石二色鏡將透過(guò)寶石的兩束偏振化色光再次分解,使兩束偏光的顏色并排出現(xiàn)于窗口的兩個(gè)影響中。均質(zhì)體寶石不具各向異性,因此不存在多色性,觀察到的兩個(gè)窗口顏色相同。

  非均質(zhì)體有色寶石具各向異性,因而存在多色性。只有當(dāng)穿過(guò)寶石的兩束偏振光振動(dòng)方向與冰洲石棱面體光率體主軸互相平行或垂直時(shí),看到的才是寶石真正的多色性顏色。若透過(guò)寶石的光的振動(dòng)方向與二色鏡冰洲石棱面體光軸相交45°時(shí),則見(jiàn)不到多色性。這就是為什么在轉(zhuǎn)動(dòng)二色鏡和寶石的過(guò)程中,二窗口顏色不斷變化的原因。應(yīng)該指出的是:當(dāng)非均質(zhì)體有色寶石的光軸平行于二色鏡長(zhǎng)軸時(shí),看不到多色性。

  劃分

  多色性只出現(xiàn)在有色的非均質(zhì)體寶石中,通常單晶寶石的顆粒越大、顏色越深,多色性越明顯。

  根據(jù)多色性的強(qiáng)弱,通常可分為四級(jí):

  強(qiáng):肉眼即可觀察到不同方向顏色的差別。如堇青石、紅柱石、藍(lán)碧璽等。

  中:肉眼難以觀察到多色性,但二色鏡下觀察明顯,如紅寶石。

  弱:二色鏡下觀察到多色性,但多色性不明顯,如紫晶、橄欖石等。

  無(wú):二色鏡下不能觀察到多色性,如石榴石、尖晶石等均質(zhì)體寶石和無(wú)色或白色的非均質(zhì)體寶石。

  多色性的強(qiáng)弱程度劃分并不是絕對(duì)的,其級(jí)別也不能作為鑒定寶石種屬的確鑿依據(jù)。因?yàn)槎嗌圆粌H取決于寶石本身的光性特征,還受到寶石顏色的很大影響。同種寶石,顏色越深,多色性就越明顯;顏色越淺則越不明顯。比如紅寶石,深紅色者,多色性強(qiáng)度中等;淺色者,多色性呈現(xiàn)弱。有些有色的非均質(zhì)體寶石的多色性可呈現(xiàn)體色的深淺色調(diào)。如紫晶為淺至深的紫色。[2]

  應(yīng)用

  二色鏡是寶石鑒定中的一種輔助鑒定儀器,主要用來(lái)測(cè)試一些具有雙折射的有色透明寶石。根據(jù)多色性顯示程度不同一般分為:強(qiáng)多色性、明顯多色性、弱多色性、無(wú)多色性。

  主要用途

  1. 幫助鑒定具有強(qiáng)多色性的寶石 如:堇青石三色性顯著(藍(lán)色、紫藍(lán)色、淺黃色)

  2. 區(qū)分各向同性與各向異性寶石 如:紅寶石與紅色尖晶石

  紅寶石和紅色尖晶石外觀很相似,通過(guò)多色性的觀察可以將二者有效的區(qū)分開(kāi)來(lái)。

  紅寶石二色性明顯;尖晶石各項(xiàng)同性,無(wú)多色性。

  3. 指導(dǎo)加工:了解寶石的多色性對(duì)切磨寶石定向很有幫助。 如紅寶石在加工中頂刻面應(yīng)垂直光軸方向,以便將寶石的最佳顏色通過(guò)頂刻面顯示出來(lái)。

  操作步驟

  1.觀察時(shí)采用透射光,光源應(yīng)為白光或自然光,絕不能用單色光或偏振光。

  2.待測(cè)樣品一定為有色、透明、具有雙折射的寶石。

  3.待測(cè)樣品盡量靠近二色鏡窗口部位,眼睛緊靠目鏡部位進(jìn)行觀察。

  4.邊觀察邊轉(zhuǎn)動(dòng)寶石和二色鏡,等軸晶系、非晶質(zhì)寶石、無(wú)色各向異性寶石不顯多色性,有色各向異性寶石垂直光軸方向不顯多色性。

  5.如二色鏡窗口出現(xiàn)兩種顏色,則證明所測(cè)樣品為雙折射寶石(各向異性)如出現(xiàn)三色性則表明樣品為二軸晶寶石。

  6.多色性的缺失,不能斷定該寶石是各向同性寶石。

  7.寶石的兩個(gè)振動(dòng)方向與冰洲石棱鏡的兩個(gè)振動(dòng)方向呈45°角時(shí)不顯多色性。

  8.多色性的強(qiáng)弱與雙折射率大小無(wú)關(guān)。

  9.不要將寶石直接放在光源上,某些寶石受熱后多色性可能會(huì)發(fā)生改變。

  10.對(duì)弱多色性現(xiàn)象應(yīng)持懷疑態(tài)度,如不能肯定測(cè)試結(jié)果,則應(yīng)忽略本項(xiàng)測(cè)試。


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