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宝石折光仪

“宝石折光仪”主要用来测定宝石折射率值的一种仪器。用于测定宝玉石琢件折射率的仪器。它用一个高折射率的均质性材料(如铅玻璃或合成立方氧化锆)半球作棱镜;通过棱镜射向被测光疏物质的光,小于临界角的光线进入该光疏物质,目镜上见不到这些光,表现为一个暗域;大于临界角的光线全反射回棱镜,在目镜上表现出一个亮域;明暗域的分界线相当于该临界角的位置。目镜下安装有一个标尺,刻有与此临界角相对应的折射率值,明暗域界限指示的数值即被测物质的折射率。

  定义

  为使被测宝石界面与棱镜台面达到密合的接触,二者问尚需加一滴其折射率低于棱镜材料而高于宝石的浸油(常用高折射率浸油n=180),因此,所测宝石的折射率若高于浸油就读不到正确结果。折射仪不仅可测得宝玉石的折射率、双折射率,还可用来判定轴性、光性正负,使用单色光源或滤色片,还可用于测定色散值。

  仪器结构

  折光仪主要由高折射率棱镜(铅玻璃或立方氧化锆)、棱镜反射镜、透镜、标尺(内标尺或外标尺)和目镜等组成。

  工作原理

  折光仪的工作原理是建立在全内反射的基础上。该仪器是测量宝石的临界角,并将读数直接转换成折射率值。

  产生全反射的条件:

  1.折光仪的高折射率棱镜必须为光密介质

  2.待测宝石为光疏介质

  3.接触液使棱镜与待测宝石之间形成良好的光学接触

  操作要领

  1. 接通电源、打开仪器

  2. 用酒精清洗宝石和棱镜

  3. 在折光仪棱镜上点一滴接触液(直径约2mm为宜),使用钠光照明,可见油的阴影边界

  4. 宝石最大的台面放入棱镜上,浸油使宝石和棱镜之间形成良好的光学接触

  5. 眼睛靠近目镜可观察阴影区和明亮区并读数,读数保留小数点第三位

  6. 按顺序转动宝石360°,经验丰富者可转动宝石0°、45°、90°进行观察和读数

  7. 测试完毕,将宝石轻推至金属台上,取下宝石

  8. 清洗宝石和棱镜

  现象解释

  1. 测宝石在折光仪上转动360°时始终只有一条阴影边界(固定不变),说明该宝石为各向同性宝石(单折射宝石)。

  2.待测宝石在折光仪上转动360°时,出现两条阴影边界,一条阴影边界固定不变,另一条发生移动,说明该宝石为一轴晶宝石。如动值

  为大值,则为一轴晶正光性宝石;如动值为小值,则为一轴晶负光性宝石。

  3. 待测宝石在折光仪上转动360°时,两条阴影边界都移动,说明该宝石为二轴晶宝石。如高值移动超过中间值,说明β值接近α值为二

  轴晶正光性;如低值阴影边界移动超过中间值,说明β值接近γ值为二轴晶负光性。

  4. 点测法(远视技术法):针对弧面型和刻面较小的宝石

  1) 清洗棱镜和宝石

  2) 在金属台上点一滴接触油

  3) 手持宝石,用弧面或小刻面接触金属台上的接触油,以油滴直径为0.2mm为宜

  4) 将沾有油滴的宝石轻置于棱镜中央

  5) 眼睛距目镜25-45cm,平行目镜前后移动头部

  6) 观察油滴半明半暗交界处,读数并记录,读数保留小数点后两位

  主要用途

  1.鉴定宝石,可测定RI1.35-1.81之间宝石的折射率值

  2.可测定宝石的双折射率(DR)

  3.确定宝石的轴性,如一轴晶、二轴晶和各向同性(等轴晶系、非晶质)

  4.确定宝石的光性符号,如各向异性宝石的正光性和负光性

  局限性

  1.所测宝石一定要有抛光面

  2.宝石的RI<1.35或者>1.81都无法读数

  3.不能区分某些人工处理宝石,如天然蓝宝石与热处理蓝宝石

  4.不能区分某些合成宝石,如天然红宝石与合成红宝石


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