8 宝玉石的光学性质及鉴定简介

1、一、颜色一、颜色 ColourColour 颜色代表一种具有一定波长的电磁波。 宝石的颜色，是宝石对不同波长的可见光选择吸收后，透射或反射出光的混合色。例如： 红宝石：白光通过宝石时，蓝色和绿色波段被吸收后，透射出来的光呈红色。 蓝宝石：对白光中红色、绿色波段吸收后，透射出的光呈蓝色。 如果宝石对白光中各波段的光全部吸收，宝石就呈现黑色；若全部通过，宝石则无色透明。 白光透过透明物质后分解为单色光而形成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫连续光谱的现象。透明物质对不同波长的光折射率不同，折射角不同，白光被分解开形成连续光谱。进入钻石内的光线，发生折射以后，根据不同瓣面角度作内部反射，透出时产生五彩缤纷的

2、闪烁面，称为火彩（ Fire） 。色散度：色散度：0.044三、多色性Pleochroism宝石的多色性：宝石晶体在透射光照射下，不同方向呈显不同颜色的现象。多色性的成因：非均质的宝石晶体，在不同方向结构和光学性质各异，对光波的吸收范围和程度不同，而呈现不同的颜色。一般而言，一轴晶宝石具有二色性，二轴晶宝石具有三色性。 l 宝石表面的总光量称为光泽。对于透明度很高的宝石来说，除了宝石表面反射光量之外，还要考虑透射光量。即宝石表面的光泽是反射光量（主要的）和透射光量（少数的）的总和。l 宝石的光泽与折射率和宝石表面抛光程度有关：折射率高、抛光好的宝石光泽强。l 根据折射率的大小将宝石光泽分为：u

3、金属光泽(N3)u金刚光泽(N =2.0-2.6)u亚金刚光泽(N = 1.90-2.0)u 强玻璃光泽(N =1.70-1.90)u 玻璃光泽（ N =1.54-1.70) u 亚玻璃光泽(1.21-1.54)u 蜡状光泽，树脂光泽。和田玉油脂光泽珍珠光泽珍珠光泽Transparencyl透明度：宝石透过可见光的能力。是宝石分级的依据之一（1T+4C, Color,Clarity,Cut,Carat）。l透明度的大小取决于宝石的化学成分与内部结构：如果宝石的化学组合结构中有较多的自由电子，对光波的吸收较多，因而透过的光就少，透明度低或不透明反之，自由电子少的宝石，对光的吸收少，透明度高。l宝

4、石透明度可分五级：透明（质地优良的钻石和水晶）；半透明（电气石）；亚透明（高档翡翠）；半亚透明（优质玛瑙）；不透明（青金石）。l 由于宝石内部保存了结晶过程中遗留下来的某些痕迹，如包裹体、双晶、微细球状结构等。当光线与宝石这些特殊的内在因素发生作用时，则造成光的干涉、散射、衍射等现象，使宝石显现特殊的光学效应，增加了宝石的奇特感，提高了宝石的价值。l常见的特殊光学效应：星光效应、猫眼效应、变彩效应和晕彩效应等。l猫眼效应（chatoyancy）l以弧面形切磨的某些珠宝玉石，表面呈现一条明亮光带，随样品的转动光带会移动或出现光带张合的现象。l成因：包裹体对光的反射。l形成条件： (1)细长的包裹

5、体 (2)包裹体平行排列 (3)包裹体足够多 (4)宝石切磨成项部弧面，底部/包裹体。l星光效应 （asterism）l光照下一些弧面形宝石的表面呈现一组放射状闪动的亮线，形如夜空中闪烁的星星，称为星光效应。随着宝石的转动或光源的转动，星光将在宝石表面作反向转动。l 形成条件：含有两组以上定向排列的针状、纤维状包体变彩效应（ play-of-colour） ： l由于宝石的特殊结构对光的干涉、衍射作用产生的颜色，颜色随着光源或观察角度的变化而变化的现象。欧泊的变彩成因：无数个同等大小的、规则排列的二氧化硅小球，以紧密堆积的方式在三维空间形成立方面心结构，从而形成一个三维的衍射光栅。l变色效应（

6、 change-of-colour） ： l在不同光源照射下，宝石呈现不同颜色的现象。与宝石中致色离子对光的选择性吸收有关。日光下为蓝绿色 烛光下呈红色变石l光彩效应（ labradorescence）l宝石内部的包体或结构特征反射出的光所产生的一种漫反射效应。l 如月光石：具由折射率稍有不同的正长石和钠长石平行交生的超微细结构，产生漂浮状的淡蓝色或白色光彩，称为月光效应。l原理：光的折射和全反射（N宝石一般N棱镜）。在宝石和棱镜界面处的折射和全反射，形成亮区和暗区，其界线投影到刻度尺的读数即宝石折射率。l结构：棱镜工作台刻度尺目镜目镜偏光片进光孔 l测定折射率、双折射率 l区分均质体、非均质

7、体 l确定轴性和光性符号 弧面宝石远视法（点测法）折射率测定方法：折射率测定方法：1. 1. 大刻面宝石：近视法大刻面宝石：近视法2. 2. 小刻面、弧面宝石：小刻面、弧面宝石：远视法远视法（离目镜（离目镜3045cm3045cm）近视法（1） 宝石在折射仪上转动时，始终只有一条阴影边界（固定不变）：各向同性（单折射宝石）。 （2）待测宝石在折射仪上转动时，见两条阴影边界，一条阴影边界固定，另一条发生移动：一轴晶。如动值为大值，则为一轴晶(+)；如动值为小值，为一轴晶(-)。（3）待测宝石在折射仪上转动时，两条阴影边界都移动：二轴晶。如高值边界移动速度快，为二轴晶(+)；如低值边界移动速度快，

8、为二轴晶(-)。反复观测，得到最大、最小折射率数值后，可做图计算得到Nm、2V。均质体（尖晶石）旋转宝石，只见一条明暗界线，位置不变一轴晶宝石（碧玺）两条界线，一动一不动动的界线在上，负光性动的界线在下，正光性通过折射仪判断轴性、光性通过折射仪判断轴性、光性转到宝石，观察刻度尺上的明暗阴影边界二轴晶宝石（橄榄石）两条界线都移动上面界线移动快，负光性下面界线移动快，正光性l原理原理：简化的偏光显微镜。l l结构结构：两个振动方向互相垂直的偏光片、支架、底部照明灯偏光仪用途及鉴定方法偏光仪用途及鉴定方法（1）区分均质、非均质体，转动宝石，视域：l全暗，为均质体宝石（玻璃质、等轴晶系）l全亮，为微细

9、多晶质宝石（翡翠、软玉等）l四明四暗，为双折射宝石（一轴/二轴）（2）观察多色性l将上偏光镜转至与PP一致，转动样品，观察颜色变化（宝石厚度大，干涉色多为高级白，不掩盖自身颜色）l若始终不变色，为均质体；若变色则为非均质体，反复旋转观察有几种主要颜色（两种为一轴晶，三种为二轴晶）。一轴晶宝石一轴晶宝石二轴晶宝石干涉图二轴晶宝石干涉图（3） 观察干涉图，测轴性、光符采用石英楔，用所学方采用石英楔，用所学方法测定光符法测定光符水晶的水晶的牛眼状牛眼状干涉图干涉图l结构和原理：简化的单偏光系统（宝石置于PP之下）。l用途：区分均质、非均质体（如红色尖晶石与红宝石，蓝宝石与钴玻璃）观测二色性、三色性，进而确定轴性堇青石堇青石 （三色性）（三色性）绿碧玺绿碧玺 （二色性）（二色性）u结构：双目目镜、可变放大物镜、显微镜支架、底光源u用途：u检查宝石表面特征：表面划痕、蚀象、破损、拼合面