常 规 仪 器 鉴 定
 
 

第一节 折射仪

主要用来测定宝石折射率值的一种仪器。

仪器结构
工作原理
操作要领
现象解释
主要用途
局限性

 

一、 仪器结构
  折射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。

图2-1-1
图2-1-2
折射仪外观
折射仪结构

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二、 工作原理
  折射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。

工作原理图
图2-1-3
图2-1-4
图2-1-4-1
图2-1-5  不同宝石的临界角

  产生全反射的条件:
  1.折射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

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三、操作要领
  宝石折射率的测试

图2-1-6
图2-1-7
外度盘测试宝石的阴影边界
目镜中观察宝石的阴影边界
图2-1-8
图2-1-9
宝石测试的操作过程
折射油

  1. 接通电源、打开仪器
  2. 用酒精清洗宝石和棱镜
  3. 在折射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

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四、 现象解释

均质体宝石
一轴晶宝石
图2-1-10
图2-1-11
尖晶石在折射仪中的阴影边界
碧玺在折射仪中的阴影边界
二轴晶宝石
图2-1-12
图2-1-13
橄榄石在折射仪中的阴影边界
折射仪中的现象图示

  1. 测宝石在折射仪上转动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.待测宝石在折射仪上转动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. 待测宝石在折射仪上转动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

点测法测试
图2-1-14
图2-1-15

  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

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五、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

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六、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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