观察宝石的分光镜

2018-07-30 admin1
  一、分光镜简介
  分光镜是一个小巧便携的,分析通过宝石的光的仪器,它检测的原理与“光谱”这一宝石光学性质相关。可用于鉴别宝石种类、宝石中的致色原素、是否染色或优化,如果是典型光谱的宝石品种,还可用于鉴别其亚种。
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光栅式分光镜
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棱镜式分光镜
  上面第一张图是最常见的光栅式分光镜,下面是台式分光镜,光栅式分光镜非常便于携带,外形看起来和二色镜差不多,但是与棱镜式分光镜相比,后者允许更多光进入,且数据读取更容易,而光栅式分光镜的光谱中的每个色带宽度大体相同。由于光栅式分光镜更便于携带且价格便宜,宝迷们刚开始选择光栅式就可以了,如果有专业发展的需要,可购买棱镜式的。
 
  二、使用原理
  用分光镜观察宝石,是利用了宝石吸收光谱的原理,利用色散元件(三角棱镜或光栅)便可将白光分解成不同波长的单色光,且构成连续的可见光光谱。宝石中所含的各种色素离子(过渡族元素、某些稀士元素、放射性元素),对可见光光谱具有不同程度的选择性吸收,在应用中以不同位置的吸收线、吸收带表现出来。宝石的光谱中的吸收带、吸收线都具有固定的吸收位置,这一特点可用来鉴定宝石品种及致色的原因。
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光栅式分光镜结构
 
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棱镜式分光镜结构
 
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两种分光镜色带宽度对比
 
  光谱是宝石的“指纹”。当光线穿过透明或半透明的宝石时,每一种宝石对组成白光的各种单色光(不同波长)的吸收对象是不一样的,而这个不同是由致色离子及内部结构造成的,这一现象我们用肉眼就能看到,但是实际中常常有误将红色尖晶石认作红宝石的案例,这时就需要通过分光镜来观察宝石吸收光谱中的黑线或黑色色带出现在什么位置,一定程度上能判断出宝石的品种,遗憾的是,并不是每一种宝石都能呈现清晰可见的吸收光谱。
 
  三、使用方法
  不同于二色镜的观测要求只能用透射光那么严格,分光镜的观察方法是多样的。
  1、透射法适用于半透明至透明的宝石,可保证足够的光透过宝石进入分光镜。
  (1)将宝石置于带小孔的黑板上;
  (2)将光源对准宝石;
  (3)将分光镜对准宝石;
  (4)判读分光镜中的吸收线位置。
 
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分光镜透射观察法
  2.内反射法 适用于颜色较浅、宝石颗粒较小的透明刻面型宝石。
  观察方法如下: 本文来自GTC
  (1)宝石台面向下置于黑色背景下;
  (2)调节光源角度,使入射光方向与分光镜的夹角大致呈45°。
  (3)将分光镜对准宝石,使尽可能多的光通过宝石的内部反射后进入分光镜;
  (4)判读分光镜中吸收线的位置。
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分光镜内反射观察法
  3.表面反射法适用于透明度不好的宝石,特别是玉石类。 调节入射光方向与分光镜的夹角,使尽可能多的白光在宝石表面反射后进入分光镜。操作方法同透射光法。
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分光镜表面反射观察法
 
  四、注意事项
  1.采用白光源(连续光谱)可用白炽灯、手电筒或特制光纤灯。 2.光谱中吸收线(带)的清晰程度受宝石的大小、颜色深浅、透明度好坏等影响。 3.尽量让通过宝石的光进入分光镜。 4.分光镜狭缝应保持清洁,若有灰尘,会在光谱上产生黑色水平线。 5.观察时,不应用手持拿小型宝石,手指中的血液具有吸收线(592nm),会影响观察,而应该用宝石镊子。
当然,前面小冰也介绍过,任何一种检测仪器都不能单一的对宝石鉴定结果负责,分光镜也一样,当不能明确判断出结果时,就需要辅助其他手段共同参与鉴定。
例如:分光镜对合成钻石就特别有效,绝大多数天然钻石在415mm处都有一条尖锐的吸收带,而合成钻石是没有的。而某些合成红宝石也会呈现出天然红宝石相似的吸收带。
  五、一些宝石的吸收光谱
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铬离子致色的吸收光谱
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铁离子致色的吸收光谱
每一种天然宝石的吸收光谱都不相同,无需全部记得,很多专业书籍都附赠了宝石吸收光谱表,初学时要多看,多比对,渐渐的,主要的光谱就印在脑海里了。