8 寶玉石的光學(xué)性質(zhì)及鑒定簡(jiǎn)介

1、一、顏色一、顏色 ColourColour 顏色代表一種具有一定波長(zhǎng)的電磁波。 寶石的顏色，是寶石對(duì)不同波長(zhǎng)的可見光選擇吸收后，透射或反射出光的混合色。例如： 紅寶石：白光通過寶石時(shí)，藍(lán)色和綠色波段被吸收后，透射出來的光呈紅色。 藍(lán)寶石：對(duì)白光中紅色、綠色波段吸收后，透射出的光呈藍(lán)色。 如果寶石對(duì)白光中各波段的光全部吸收，寶石就呈現(xiàn)黑色；若全部通過，寶石則無色透明。 白光透過透明物質(zhì)后分解為單色光而形成紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫連續(xù)光譜的現(xiàn)象。透明物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光折射率不同，折射角不同，白光被分解開形成連續(xù)光譜。進(jìn)入鉆石內(nèi)的光線，發(fā)生折射以后，根據(jù)不同瓣面角度作內(nèi)部反射，透出時(shí)產(chǎn)生五彩繽紛的

2、閃爍面，稱為火彩（ Fire） 。色散度：色散度：0.044三、多色性Pleochroism寶石的多色性：寶石晶體在透射光照射下，不同方向呈顯不同顏色的現(xiàn)象。多色性的成因：非均質(zhì)的寶石晶體，在不同方向結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)各異，對(duì)光波的吸收范圍和程度不同，而呈現(xiàn)不同的顏色。一般而言，一軸晶寶石具有二色性，二軸晶寶石具有三色性。 l 寶石表面的總光量稱為光澤。對(duì)于透明度很高的寶石來說，除了寶石表面反射光量之外，還要考慮透射光量。即寶石表面的光澤是反射光量（主要的）和透射光量（少數(shù)的）的總和。l 寶石的光澤與折射率和寶石表面拋光程度有關(guān)：折射率高、拋光好的寶石光澤強(qiáng)。l 根據(jù)折射率的大小將寶石光澤分為：u

3、金屬光澤(N3)u金剛光澤(N =2.0-2.6)u亞金剛光澤(N = 1.90-2.0)u 強(qiáng)玻璃光澤(N =1.70-1.90)u 玻璃光澤（ N =1.54-1.70) u 亞玻璃光澤(1.21-1.54)u 蠟狀光澤，樹脂光澤。和田玉油脂光澤珍珠光澤珍珠光澤Transparencyl透明度：寶石透過可見光的能力。是寶石分級(jí)的依據(jù)之一（1T+4C, Color,Clarity,Cut,Carat）。l透明度的大小取決于寶石的化學(xué)成分與內(nèi)部結(jié)構(gòu)：如果寶石的化學(xué)組合結(jié)構(gòu)中有較多的自由電子，對(duì)光波的吸收較多，因而透過的光就少，透明度低或不透明反之，自由電子少的寶石，對(duì)光的吸收少，透明度高。l寶

4、石透明度可分五級(jí)：透明（質(zhì)地優(yōu)良的鉆石和水晶）；半透明（電氣石）；亞透明（高檔翡翠）；半亞透明（優(yōu)質(zhì)瑪瑙）；不透明（青金石）。l 由于寶石內(nèi)部保存了結(jié)晶過程中遺留下來的某些痕跡，如包裹體、雙晶、微細(xì)球狀結(jié)構(gòu)等。當(dāng)光線與寶石這些特殊的內(nèi)在因素發(fā)生作用時(shí)，則造成光的干涉、散射、衍射等現(xiàn)象，使寶石顯現(xiàn)特殊的光學(xué)效應(yīng)，增加了寶石的奇特感，提高了寶石的價(jià)值。l常見的特殊光學(xué)效應(yīng)：星光效應(yīng)、貓眼效應(yīng)、變彩效應(yīng)和暈彩效應(yīng)等。l貓眼效應(yīng)（chatoyancy）l以弧面形切磨的某些珠寶玉石，表面呈現(xiàn)一條明亮光帶，隨樣品的轉(zhuǎn)動(dòng)光帶會(huì)移動(dòng)或出現(xiàn)光帶張合的現(xiàn)象。l成因：包裹體對(duì)光的反射。l形成條件： (1)細(xì)長(zhǎng)的包裹

5、體 (2)包裹體平行排列 (3)包裹體足夠多 (4)寶石切磨成項(xiàng)部弧面，底部/包裹體。l星光效應(yīng) （asterism）l光照下一些弧面形寶石的表面呈現(xiàn)一組放射狀閃動(dòng)的亮線，形如夜空中閃爍的星星，稱為星光效應(yīng)。隨著寶石的轉(zhuǎn)動(dòng)或光源的轉(zhuǎn)動(dòng)，星光將在寶石表面作反向轉(zhuǎn)動(dòng)。l 形成條件：含有兩組以上定向排列的針狀、纖維狀包體變彩效應(yīng)（ play-of-colour） ： l由于寶石的特殊結(jié)構(gòu)對(duì)光的干涉、衍射作用產(chǎn)生的顏色，顏色隨著光源或觀察角度的變化而變化的現(xiàn)象。歐泊的變彩成因：無數(shù)個(gè)同等大小的、規(guī)則排列的二氧化硅小球，以緊密堆積的方式在三維空間形成立方面心結(jié)構(gòu)，從而形成一個(gè)三維的衍射光柵。l變色效應(yīng)（

6、 change-of-colour） ： l在不同光源照射下，寶石呈現(xiàn)不同顏色的現(xiàn)象。與寶石中致色離子對(duì)光的選擇性吸收有關(guān)。日光下為藍(lán)綠色 燭光下呈紅色變石l光彩效應(yīng)（ labradorescence）l寶石內(nèi)部的包體或結(jié)構(gòu)特征反射出的光所產(chǎn)生的一種漫反射效應(yīng)。l 如月光石：具由折射率稍有不同的正長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石平行交生的超微細(xì)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生漂浮狀的淡藍(lán)色或白色光彩，稱為月光效應(yīng)。l原理：光的折射和全反射（N寶石一般N棱鏡）。在寶石和棱鏡界面處的折射和全反射，形成亮區(qū)和暗區(qū)，其界線投影到刻度尺的讀數(shù)即寶石折射率。l結(jié)構(gòu)：棱鏡工作臺(tái)刻度尺目鏡目鏡偏光片進(jìn)光孔 l測(cè)定折射率、雙折射率 l區(qū)分均質(zhì)體、非均質(zhì)

7、體 l確定軸性和光性符號(hào) 弧面寶石遠(yuǎn)視法（點(diǎn)測(cè)法）折射率測(cè)定方法：折射率測(cè)定方法：1. 1. 大刻面寶石：近視法大刻面寶石：近視法2. 2. 小刻面、弧面寶石：小刻面、弧面寶石：遠(yuǎn)視法遠(yuǎn)視法（離目鏡（離目鏡3045cm3045cm）近視法（1） 寶石在折射儀上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，始終只有一條陰影邊界（固定不變）：各向同性（單折射寶石）。 （2）待測(cè)寶石在折射儀上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，見兩條陰影邊界，一條陰影邊界固定，另一條發(fā)生移動(dòng)：一軸晶。如動(dòng)值為大值，則為一軸晶(+)；如動(dòng)值為小值，為一軸晶(-)。（3）待測(cè)寶石在折射儀上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩條陰影邊界都移動(dòng)：二軸晶。如高值邊界移動(dòng)速度快，為二軸晶(+)；如低值邊界移動(dòng)速度快，

8、為二軸晶(-)。反復(fù)觀測(cè)，得到最大、最小折射率數(shù)值后，可做圖計(jì)算得到Nm、2V。均質(zhì)體（尖晶石）旋轉(zhuǎn)寶石，只見一條明暗界線，位置不變一軸晶寶石（碧璽）兩條界線，一動(dòng)一不動(dòng)動(dòng)的界線在上，負(fù)光性動(dòng)的界線在下，正光性通過折射儀判斷軸性、光性通過折射儀判斷軸性、光性轉(zhuǎn)到寶石，觀察刻度尺上的明暗陰影邊界二軸晶寶石（橄欖石）兩條界線都移動(dòng)上面界線移動(dòng)快，負(fù)光性下面界線移動(dòng)快，正光性l原理原理：簡(jiǎn)化的偏光顯微鏡。l l結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：兩個(gè)振動(dòng)方向互相垂直的偏光片、支架、底部照明燈偏光儀用途及鑒定方法偏光儀用途及鑒定方法（1）區(qū)分均質(zhì)、非均質(zhì)體，轉(zhuǎn)動(dòng)寶石，視域：l全暗，為均質(zhì)體寶石（玻璃質(zhì)、等軸晶系）l全亮，為微細(xì)

9、多晶質(zhì)寶石（翡翠、軟玉等）l四明四暗，為雙折射寶石（一軸/二軸）（2）觀察多色性l將上偏光鏡轉(zhuǎn)至與PP一致，轉(zhuǎn)動(dòng)樣品，觀察顏色變化（寶石厚度大，干涉色多為高級(jí)白，不掩蓋自身顏色）l若始終不變色，為均質(zhì)體；若變色則為非均質(zhì)體，反復(fù)旋轉(zhuǎn)觀察有幾種主要顏色（兩種為一軸晶，三種為二軸晶）。一軸晶寶石一軸晶寶石二軸晶寶石干涉圖二軸晶寶石干涉圖（3） 觀察干涉圖，測(cè)軸性、光符采用石英楔，用所學(xué)方采用石英楔，用所學(xué)方法測(cè)定光符法測(cè)定光符水晶的水晶的牛眼狀牛眼狀干涉圖干涉圖l結(jié)構(gòu)和原理：簡(jiǎn)化的單偏光系統(tǒng)（寶石置于PP之下）。l用途：區(qū)分均質(zhì)、非均質(zhì)體（如紅色尖晶石與紅寶石，藍(lán)寶石與鈷玻璃）觀測(cè)二色性、三色性，進(jìn)而確定軸性堇青石堇青石 （三色性）（三色性）綠碧璽綠碧璽 （二色性）（二色性）u結(jié)構(gòu)：雙目目鏡、可變放大物鏡、顯微鏡支架、底光源u用途：u檢查寶石表面特征：表面劃痕、蝕象、破損、拼合面