偏光镜的使用方法

1、偏光镜的使用方法一、基本概念1、自然光：在垂直光波传播方向的平面内均匀振动的光2、偏振光（偏光）：在垂直光传播方向的平面内只沿某一个特定方 向振动的光。产生方法：（1） Nical （尼科尔）棱镜（2）偏光片3、消光：透明材料在正交偏光镜下不透光（变光）的现象。4、全消光：在正交偏光镜下，转动材料 360 度，始终不透光的现象二、原理与结构 1、原理（1）自然光经过两个振动方向相互垂直的偏光片时，无光线射出。（2）自然光经过晶体宝石材料，经过折射作用，可转变为偏振光。（3） 根据均质或非均质宝石在正交偏光镜下的不同现象，来提供鉴定宝石的依 据。2、组构上偏光片（可以转动）干涉透镜（观察干涉图）

2、玻璃载物台（可以转动）下偏光镜（不能转动）白光源三、操作步骤1、擦净宝石，打开光源2、调节上偏光片，使其与下偏光片正交（视域黑暗）3、将宝石置于玻璃载物台上旋转360 度，从上偏光片上方观察宝石 明暗 4、若为双折射材料（转动一周四明四暗），用干涉球找光轴，观察 干涉图，定轴性四、现象解释1、现象：四明四暗正交偏光下，转动宝石一周，出现四明四暗变化结论：非均质体宝石的非光轴方向，如水晶、红蓝宝等 2、全暗（全 消光）正交偏光下，转动宝石 360 度，没有光线透过、全暗结论：均质体宝石或非均质体的光轴方向，如石榴子石、尖晶石、玻 璃等特别提示：非均质体光轴方向会出现干涉图3、集体消光正交偏光下，

3、转动宝石一周，始终明亮结论：非均质体的多晶集合体宝石，如玛瑙、翡翠、石英岩石等原因：（1）集合体宝石半透明近透明，正光镜下，总有部分颗粒 不在消光位，因而总有光线透过，总体明亮（2）颗粒边界光线的透过也会产生明亮的效果特别提示：非均质体宝石由于裂隙发育，也会出现镜现象，如祖母绿 红宝石常见4、几种特殊现象（1）异常消光：均质体宝石由于受应力作用在正交偏光镜下表现的 不均匀的消光现象常见：1）斑纹状、波状、格子状、蛇皮状：合成尖晶石常见2）假十字消光：常见于玻璃、塑料及其他人工合成材料中结论：均 质体宝石异常消光的确定方法：上下偏光片正交是将宝石转至最亮，快速旋转 上偏光片，如果宝石更亮，则为异

4、常消光，不发生变化为双折射消光（ 2） 全暗假象某些高折射的宝石：锆石、金红石等，台面向下放置有时候由于全反 射几乎没有光线透过，出现全暗现象解决方法：可以选择不同的刻面放置，并结合其他仪器判定（3）全 亮现象：裂隙特发育宝石（祖母绿、红宝石常见）五、干涉图的观察1、原理：光线在非均质体宝石中传播，产生双折射，分解成两条振动方向相互垂直的偏光，二者的RI不同（传播速度不同）造成一定的光 程差，经锥光的会聚产生干涉作用，而形成干涉图2、现象：1）一轴晶干涉图：黑十字加干涉色圈2）二轴晶干涉图：弯曲的单（双）臂干涉色圈3）牛眼干涉图（中空十字及干涉色圈）：水晶类宝石（特有）4）螺旋桨状干涉图：某些

5、紫晶（具有复杂双晶的、合成的一般没有）3、观察方法1）上下偏光出于正交位置2）全方位转动宝石寻找光轴方向（出现干涉色的方法）3）在干涉色 最密集的方向加干涉球观察 4）干涉球的位于上偏光片与宝石之间特别提示：干涉图仅在透明非均质体宝石的单晶体中出现六、用途1、确定宝石的光学特征（均质体、非均质体、异常双折射、集体消 光）2、确定宝石的轴性（一轴晶、二轴晶）：利于干涉球3、观察宝石的多色性：使用单偏光（上下偏光片平行），转动宝石 观察颜色变化七、注意事项八、适用于透明半透明宝石（透明度差的宝石结论不可靠）九、至 少从三个方向进行观察（避免光轴方向及全反射）十、裂隙、裂理、双晶 包体较多的宝石对结

6、论的影响十一、样品过小或有异常消光的样品，要结合其他仪器进行验证十二 注意黑十字异常消光与一轴晶干涉图的区别一、分光镜是利用分光二件（棱镜和光栅）将白光分解成不同组成波长的 单色光的仪器。二、分光镜工作原理不同的色素离子（主要是过度元素、某些稀有元素和放射性元素）对 可见光具有不同程度的选择性吸收，因而在连续的光谱中出现不均匀的垂 直的黑线和黑带，即发生光谱间断。利用宝石的光谱的间断形式，可达到鉴定宝石品种，确定宝石的致色 元素的目的。三、分光镜的结构棱镜式：棱镜列透镜狭缝控制旋钮聚焦调节旋钮光栅式：光栅棱镜透镜四、分光镜的特点棱镜式分光镜特点1）光谱的蓝紫区相对扩宽，红光区相对压缩 2）透光

7、性好，可产生一 段明亮光谱 3）红光区分辨率相对较差光栅式分光镜特点1）产生的光谱各色区大致相等 2）红光区分辨率相对较高3）透光性差，需要强光源照明五、分光镜的操作透视法：适用于透明到半透明的宝石1）擦净宝石，将宝石置于冷光源的上方，使光线透过宝石 2）将分光镜对准透过宝石光线部分进行观察3）调整分光镜角度（包括狭缝或焦距直至看清光谱为止）内反射法：适用于颜色浅、颗粒小的透明宝石1）擦净宝石，将光线从宝石斜上方的某一角度射入，并使之从宝石的另一侧面反射出来2）将分光镜直接对准反射光3）调整分光镜角度（包括狭缝或焦距直至看清光谱为止）表面反射法适用于不透明或透明度差的宝石1）擦净宝石，使光线从

8、样品表面反射出来 2）将分光镜对准出来的光线3）调整分光镜角度（包括狭缝或焦距直至看清光谱为止）六、分光镜的用途1）可确定具有典型光谱的宝石名称：锆石653.5nm典型吸收线钻石415.5nm2）帮助区分某些天然宝石与合成宝石：天然蓝色尖晶石，显复杂分光谱合成，钴谱3）帮助区分某些太天然宝石和人工处理宝石：天然绿色翡翠，红光区630690nm 处显三条阶梯状吸收谱带，染色翡翠红光区显模糊吸收带4）帮助区分某些宝石与仿制品：红宝石显铬谱而红玻璃显稀土谱，祖 母绿显铬谱而绿色钆铝榴石可显稀土谱5）帮助确定宝石中的致色元素：红宝石显铬谱，橄榄石显铁谱，锆石 显稀土谱七、注意事项和局限性1）除锆石、钻

9、石、顽火辉石等无色宝石外，待观察的宝石应当是有色 宝石 2）某些宝石具有定向光谱3）宝石过整会使光谱完全模糊一、注意1.待测宝石永远是光疏介质，棱镜半球（包括接触液）永远是光密介 质。（也就是说宝石的折射率要低于折射仪的棱镜，也要低于接触液）2. 宝石与棱镜间必须用接触液使其形成良好的接触3.阴影为折射光线所造 成，亮区为反射光线所造成，分界处为宝石临界角（或宝石的折射率）。4.折射率小，临界角小，阴影区小二、折射仪的类型与组构（一）类 型1、按棱面镜半球材料类型分：（1）铅玻璃型（2）合成立方氧化锆型 2、按读数的标定方法：（1）内读数折射仪（2）外度盘折射仪（二）组构1、棱镜要求：（1）高

10、RI （2）单折射2、透镜对光线超会聚作用3、 标尺及刻度盘 4、密封盖5、目镜及偏光镜6、光源两种：外部光源内部光源 7、接触液作用：形成良好的光学 接触要求：高于待测宝石的 RI常用：RI=1.79orRI=1.81大于1.81有害三、使用方法1、近似法（主要针对刻面宝石，要求有一抛光良好的足够大的平面） （1）清洗宝石和折射仪（目镜、棱镜台）（2）打开光源，观察视域的清 晰程度（3）选择宝石的最大刻面，放置于金属台上（4）在棱镜中央轻滴接触液，通常 2mm 直径为好（并记录接触液的RI）（5）轻推宝石至中央，并使其良好的接触（6）盖上盖子，近视读数（高值与低值，需估计到小数点后三位） （7）转动宝石方向，重