寶石的物理性質(zhì)

1、寶石的物理性質(zhì)第1頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三復習當光波從一種介質(zhì)傳到另一種介質(zhì)時，其傳播速度和方向會發(fā)生改變,這種現(xiàn)象叫折射。光在入射介質(zhì)中的傳播速度與折射介質(zhì)中的傳播速度之比，等于入射角正弦與折射角正弦之比。即 1/ 2=sini/sinr=n =n2/n1 當兩種介質(zhì)一定時，n為一常數(shù)，稱為折射介質(zhì)相對入射介質(zhì)的相對折射率。n1(光蔬質(zhì))n2(光密質(zhì))ir第2頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三均質(zhì)體和非均質(zhì)體第3頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三1.雙折射和單折射冰洲石下的繩子有兩個像玻璃下的繩子只有一個像雙折射單折射 思

2、考： 雙折射、單折射產(chǎn)生的原因要了解雙折射、單折射產(chǎn)生的原因，必須先知道“均質(zhì)體”和“非均質(zhì)體觀察現(xiàn)象第4頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三 根據(jù)光學性質(zhì)不同，將寶石礦物分為均質(zhì)體和非均質(zhì)體。2.均質(zhì)體和非均質(zhì)體第5頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三均質(zhì)體：等軸晶系和非晶質(zhì)寶石的光學性質(zhì)各方向相同稱為均質(zhì)體。如鉆石、玻璃等。均質(zhì)體只有一個折射率。 光波在均質(zhì)體中傳播時，其振動特點和振動方向基本不改變。這一現(xiàn)象稱單折射。自然光A進入均質(zhì)體后仍為自然光，偏振光B進入均質(zhì)體后仍為偏振光，且其振動方向不改變。2.均質(zhì)體和非均質(zhì)體第6頁，共20頁，2022年，5月

3、20日，1點1分，星期三 非均質(zhì)體：中級晶族和低級晶族寶石的光學性質(zhì)隨方向而異稱為非均質(zhì)體。非均質(zhì)體的折射率值有多個。如紅寶石、橄攬石等。 光波進入非均質(zhì)體寶石時，除特殊方向外，一般分解成振動方向互相垂直、傳播速度不等的兩束偏振光。這一現(xiàn)象稱雙折射。光波沿非均質(zhì)體的特殊方入射時不發(fā)生雙折射，這特殊方向為光軸方向。中級晶族寶石只有一個光軸方向，稱為一軸晶；低級晶族寶石有兩個光軸方向，稱為二軸晶。自然光在非均質(zhì)體中的傳播2.均質(zhì)體和非均質(zhì)體第7頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三均質(zhì)體、非均質(zhì)體與晶系的關系及光在均質(zhì)體和非均質(zhì)體中的傳播特點均質(zhì)體等軸晶系單折射 (一個折射率)非光

4、軸方向入射產(chǎn)生雙折射分解成振動方向互相垂直的兩束偏振光非均質(zhì)體 一軸晶(2個主折射率) 二軸晶(3個主折射率)自然光進自然光出偏振光進偏振光出三斜晶系 單斜晶系 斜方晶系三方晶系四方晶系 六方晶系光軸方向入射：自然光進自然光出偏振光進偏振光出第8頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三3.光率體 光率體是表示光波在晶體中傳播時，折射率值隨光波振動方向變化的一種立體幾何圖形。其具體作法是：設晶體中心為坐標原點，將晶體不同方向的折射率值投影在一個三維坐標系，各投影點的軌跡構成該晶體的光率體。第9頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三 均質(zhì)體的光率體是一個圓球體，通過球

5、體中心任何方向的切面都是圓切面，其半徑代表均質(zhì)體寶石的折射率值，均質(zhì)體寶石只有一個折射率值。3.光率體第10頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三 一軸晶光率體是一個以直立軸為旋轉軸的橢球體，直立軸代表光軸方向，該方向的折射率值為非常光的折射率，用Ne表示。垂直光軸的圓切面各方向的折射率值相等，為常光的折射率，用No表示。No小于Ne時為正光性，No大于Ne時為負光性。雙折率等于Ne-No的絕對值。負光性(Ne No)第11頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三3.光率體二軸晶光率體為一個三軸不等的橢球體。橢球體的三個主軸代表二軸晶寶石的三個主要光學方向，稱為光

6、學主軸。三個主軸的相應折射率值分別用Ng、Nm、Np表示，其中NgNmNp。Ng-Nm大于Nm-Np時為正光性，Ng-Nm小于Nm-Np時為負光性。雙折率等于Ng-Np的絕對值。 第12頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三第13頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三相關知識 寶石的均質(zhì)性或非均質(zhì)性可用寶石鑒定儀器折光儀和偏光鏡檢測，用折光儀還可檢測非均質(zhì)體寶石是一軸晶或二軸晶第14頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三1.常見均質(zhì)體寶石有哪些？常見非均質(zhì)體寶石有哪些？ 2.哪些非均質(zhì)體寶石的雙折射率高(雙折率0.03)，放大觀察雙折射率高的寶石

7、可見什么現(xiàn)象？對于雙折射率高的寶石，切磨時一般怎樣定向？為什么？思考利用網(wǎng)站資源學習探討、交流知識應用第15頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三(1)常見均質(zhì)體寶石有哪些？常見非均質(zhì)體寶石有哪些？均質(zhì)體寶石 鉆石、石榴石、尖晶石、歐泊、螢石非均質(zhì)體寶石紅寶石、藍寶石、祖母綠、海藍寶石 電氣石 水晶 鋯石等一軸晶二軸晶金綠寶石 橄欖石 黃玉 月光石 日光石 透輝石 堇青石等知識應用第16頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三 2.哪些非均質(zhì)體寶石的雙折射率高(雙折率0.03)，放大觀察雙折射率高的寶石可見什么現(xiàn)象？對于雙折射率高的寶石，切磨時一般怎樣定向？為什么

8、？ 橄欖石、電氣石、鋯石、合成碳化硅的雙折率高，將這些寶石磨成刻面型，從一定方向觀察，可見底部刻面棱的重影，這“一定方向”為垂直光軸方向(No或Nm方向) ，因為垂直光軸方向的切面上雙折率最大，一軸晶寶石垂直光軸的切面為Ne-No面；二軸晶寶石垂直光軸的切面為Ng-Np面。No(Nm)垂直光軸方向切面一軸晶二軸晶NeNoNgNp合成碳化硅重影知識應用第17頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三2.哪些非均質(zhì)體寶石的雙折射率高(雙折率0.03)，放大觀察雙折射率高的寶石可見什么現(xiàn)象？對于雙折射率高的寶石，切磨時一般怎樣定向？為什么？光軸方向 切磨雙折射率高的寶石時，應將其臺面垂垂

9、直光軸方向，這樣從臺面觀察寶石就不會看到底部刻面棱重影，寶石就顯得更清澈、透明。因為垂直光軸的切面為圓切面(如下圖)，各方向的折射率相等，光波垂直這種切面入射時，不產(chǎn)生雙折射。垂直光軸的切面一軸晶二軸晶NoNoNmNm知識應用第18頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三知識應用演示 將繩子放在冰洲石下，變換冰洲石角度，隨著冰洲石角度的變化，繩子兩個影像之間的距離會發(fā)生寬窄變化，轉動到某一方向時，繩子只有一個影像。當繩子的兩個影像分得最開時，壓在繩子上的面為Ne-No切面；當繩子只有一個影像時，壓在繩子上的面為圓切面(垂直光軸)。 關于冰洲石冰洲石即方解石晶體，菱面體晶形，三方晶系，一軸晶負光性，雙折率是0.172。第19頁，共20頁，2022年，5月20日，1點1分，星期三小結單折射均質(zhì)體(一個折射率)等軸晶系鉆石 石榴石 尖晶石 歐泊 螢石三方晶系 四方晶系 六方晶系電氣石、水晶、紅寶石 鋯石、