偏光镜的原理及应用

偏光镜原理和运用

1.用途

检测宝石的光性和多色性

2.组构

由两个振动方向垂直的偏光片、支架和底部照明灯组成。上偏光片放在上支架上，可任意转动.

3.原理

平面偏振光垂直相交，光线通不过的原理(如图2-10)。

4.光性测定

A.打开照明灯

B.调整上偏光方位，使视域全黑

C.将宝石置于上、下偏光片之间

D.由上偏光片的上方观察样品转动360度时的变化情况

a.样品全黑，没有明暗变化，应将样品调转一个角度观察，如果仍然全黑，则属均质体或非晶质体宝石。自然光通过下偏光片后，其振动方向与下偏光片方向一致，通过均质体宝石后，其振动方向不变，与上偏光片方向垂直，故不能通过上偏光片如图2-10。

b.样品有4次明暗变化，则为非均质体。自然光经过下偏光片后，变为偏振光，其振动方向与下偏光片方向一致，在通过非均质体宝石时，若宝石的主折射率方向与上、下偏光片方向斜交，则偏振光分解成两束互相垂直的偏振光，两束偏振光经分解后，一部分能通过上偏光，故视域亮；若宝石的主折射率方向分别与上、下偏光片平行，通过宝石的偏振光其振动方向仍然与下偏光片一致，与上偏光片垂直，故不能通过上偏光片，视域全暗(如图2-10)。

c.样品明亮，没有明暗变化，则可能是隐晶质或微晶集合体

d.如果样品具灰暗的蛇纹状、网格状或不规则状的现象，则可能是均质体的异常双折射或非均质体，需进一步验证：

(a)将宝石转到最亮位置，再将上偏光片转动90度，观察宝石的明暗变化

(b)宝石变得更亮，则为异常双折射

(c)宝石亮度保持不变或变暗，则为双折射。

图2-10偏光镜工作原理

①转动宝石360°过程中，宝石呈全暗，称为全消光，是单折射的宝石。

②转动宝石360°过程中，宝石呈四明四暗，称为正常消光，一般为双折射宝石。

③转动宝石360°过程中，宝石呈全亮，称为集合消光，为双折射集合体，如翡翠、玛瑙等。

④转动宝石360°过程中，宝石呈出现黑十字（无色圈）、格子状或者斑块状消光和晕彩，称为异常消光（图8-2-28），为异常双折射的宝石，如玻璃、塑料、石榴石、钻石等。这些宝石是单折射的，但是由于内应力等原因引内部结构的不均一，产生这种异常双折射。

⑤转动宝石360°过程中，宝石呈半亮，与全亮非常类似，是假集合消光，为半透明的均质体集合体的消光现象，是光线被不透明的颗粒或者粗糙的表面漫射造成的，如半透明的绿色玻璃。

某些偏光镜上有干涉球，检测时，加上干涉球可检测非均质体宝石是一轴晶或二轴晶。首先在偏光镜下找到光轴方向，然后加上干涉球，可观察到图2-11所示的干涉图。

图2-11干涉图

5.多色性检测

A.转动偏光片，使其与下偏光片的振动方向一致。

B.将宝石置于上下偏光片之间并转动宝石

C.从上偏光片上方观察宝石有无多色性

6.偏光镜使用的局限性

A.不透明或接近不透明宝石，不能用偏光镱测试

B.对于颗粒很小的宝石，观察结果不准确。

C.要注意所测宝石的琢型，对于圆多面型宝石，不应将其台面平行偏光镜载物台，以防反光强烈而影响观察结果的准确性。

D.折射率高(>1.81)的宝石，如钻石等，强的光泽将影响观察结果。

E.含大量包裹体、裂隙的宝石不易在偏光镜下观察，因为该类宝石中的包裹体或裂隙，会使宝石产生虚假的光学效应。

7.操作视频