更新時(shí)間:2011-01-17 17:58:07 點(diǎn)擊次數(shù):26 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)槠窆狻?div style="height:15px;">
(3) 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) 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,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)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