第4章宝石鉴定仪器
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第4章宝石鉴定仪器
第四节 偏光镜
一、结构及应用原理
1、结构：主要
由两个振动方向 相互垂直的偏光 片、支架和底部 照明灯组成。上
第4章宝石鉴定仪器
四、折射率的相对测量方法－浸没法
对于宝石原料或镶嵌在首饰上的宝石等特殊情况下， 无法使用折射仪，可采用浸没法测定其相对折射率。
1、原理 2、浸液：常用的有水（1.38）、甘油（1.46）、四氯
化碳（1.46）、甲苯（1.50）、一氯苯（1.53）、二溴乙 烯（1.54）、一溴苯（1.56）、三溴甲烷(1.59)、一碘苯 （1.62）、二碘甲烷(1.74)等。
⑵一轴晶：有两条边界，其中一条在宝石转动时读数不变，
为No；另一条随宝石转动而变化，为Ne。可判断光性符号， 求双折率。
⑶二轴晶：随宝石转动，两条阴影边界都上、下移动。若大
折射率阴影边界上、下移动幅度比小折射率边界移动幅度大， 则说明Ng-Nm>Nm-Np，为正光性；反之，为负光性。
第4章宝石鉴定仪器
⑷负读数：转动宝石360º，整个视域较暗，仅能在1.81附近
观察到阴影边界，说明宝石的折射率大于接触液的N，称为 “负读数”。
⑸几种特殊现象： ➢假均质体现象：当一轴晶宝石的Ne和No非常接近，即双折
率很小时，转动宝石时，好像只有一条边界。但快速转动偏 光片，阴影边界好像上、下跳动。如磷灰石（0.003）。
的光学接触，排除其间的空气，使读数清晰。目前，广泛 使用的接触液N是1.81。
配制方法是：当N为1.74的二碘甲烷中饱和溶解硫时， N升到1.78，再加入18％的四碘乙烯，则升到1.81。
第4章宝石鉴定仪器
⑶光源：
常有两种，即外部光源（由折射仪进光孔进 入）和内部光源。
光源可用白光或单色光。用白光时，由于色
散作用的影响，不易读数。
最理想的入射光应为波长589.5nm的黄光， 产生最理想黄光的光源是钠光灯，暗影边界最清
晰。
第4章宝石鉴定仪器
2、工作原理
❖待测宝石必须有抛光的平面或弧面，宝石为光
疏质，棱镜和接触液为光密质。
第4章宝石鉴定仪器
三、折射仪的使用方法和测试步骤 1、测试方法：
⑴近视法—刻面宝石（距目镜1～3cm）
折射仪是根据折射率公式和全反射原理制作
的。 当光线从光密质（N）倾斜射入光疏质（n）
时，相对折射率＝n/N=sini/sinr，当r=90º， n=N·sini。因此，当N已知时，只要测出临界角 即可求出光疏质的折射率值。
第4章宝石鉴定仪器
二、折射仪的结构及工作原理
1、结构
折射仪的设计目的是 能无损、快速、准确地测
第4章宝石鉴定仪器
⑵远视法（点测法）—弧面宝石（距目镜30～45cm）
点测法：当油滴 半明半暗时读数
第4章宝石鉴定仪器
2、观察现象及结论
❖如果折射仪的使用方法和步骤正确，对大刻面宝石进行测 试，可以观察到如下现象：
⑴单折射率：转动宝石360º，视域出现一条阴影边界，快速
转动偏光片，边界无上、下跳动现象，表明此宝石只有一个 N，为均质体或多晶集合体。
➢假一轴晶：当二轴晶宝石的Ng与Nm或Nm与Np非常接近时，
转动宝石，好像有一条阴影边界不动。如黄玉（Nm=1.609， Np=1.606）
➢具有特别双折率：有些宝石，一个N<1.81，另一个N>1.81。
如菱锰矿No=1.84，Ne=1.58，转动宝石仅见一条边界，但是 随着宝石转动，此边界也在移动。
定出宝石的折射率。由高 折射率棱镜（工作台）、 刻度尺、棱镜反射镜、透 镜、目镜及套在目镜上的 偏光片等部件组成。
第4章宝石鉴定仪器
折射仪的主要组成部分特点如下： ⑴高折射率棱镜：必须满足单折射和高折射率。大多采
用铅玻璃（1.86～1.96），也有用尖晶石（1.71～1.83）、
钻石（2.42）或CZ（2.15）等作为棱镜的。 ⑵接触液：作用是使待测宝石和工作台之间有一个良好
体等，鉴别二层石、三层石等。
⑶综合评判：主要用于钻石的简易鉴定和净度分级、
切工分级等，是评估钻石的经济价值的重要手段。
第4章宝石鉴定仪器
二、宝石显微镜
1、种类及结构
种类有单筒显 微镜、双筒显微 镜、双筒变焦显 微镜、双筒立体
显微镜、双筒立 体变焦显微镜等。
可连续放大10～ 70倍。
第4章宝石鉴定仪器
3、观察测定
五、利用反射仪测定折射率
第4章宝石鉴定仪器
反射仪
第4章宝石鉴定仪器
宝石折射率表
第4章宝石鉴定仪器
第4章宝石鉴定仪器
第三节 密度测量方法
一、静水力学法
d
P
P P1
液
体
密
度
式中d为待测宝石密度，P为宝石在空气中的重 量，P1为宝石在液体中的重量。
第4章宝石鉴定仪器
第4章宝石鉴定仪器
2、照明方式
显微镜有两种光源，即底光源和顶光源，但 用途不同。通过调节挡光板，可提供几种不同的 照明方式。 ⑴暗域照明法；⑵亮域照明法；⑶顶部照明法
第4章宝石鉴定仪器
3、显微镜调节及使用步骤 4、显微镜的用途 5、显微照相 6、显微镜的保养
第4章宝石鉴定仪器
第二节 折射仪及折射率的测定
一、折射仪的制作原理
有3、10、20、25、30、50倍等多种，最常用的是 10×放大镜。
第4章宝石鉴定仪器
第4章宝石鉴定仪器
2、用途
⑴表面特征：包括宝石基本性质及加工质量的观察与
判别。前者如光泽、刻面棱的尖锐程度和表面光滑程度、 原始晶面、解理、断口等。后者包括宝石切磨和抛光质 量、意外损伤等。
⑵内部特征：包括色带、生长纹、双晶纹、双影、包
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二、重液法
1、原理 2、重液的配制
常用的重液主要有：饱和盐水溶液（1.13）、 三溴甲烷（2.9）、二碘甲烷（3.32）、克来里奇 液（4.15）、一溴化萘（1.47）、甲苯（0.87）。
3、测定密度：根据宝石在已知密度的重液中的
运动状态判断宝石的密度值范围。
4、注意事项
第4章宝石鉴定仪器
常见宝石的密度表
第四章 宝石鉴定仪器
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节
宝石放大镜及显微镜 折射仪及折射率测定 密度测量方法 偏光镜 二色镜 分光镜 查尔西滤色镜 荧光的测试 热导仪
第4章宝石鉴定仪器
第一节 宝石放大镜及宝石显微镜
一、宝石放大镜
1、种类
放大镜是最常用、最简便的宝石鉴定工具，它的正 确使用也是宝石工作者的基本技能。
第四节 偏光镜
一、结构及应用原理
1、结构：主要
由两个振动方向 相互垂直的偏光 片、支架和底部 照明灯组成。上
第4章宝石鉴定仪器
四、折射率的相对测量方法－浸没法
对于宝石原料或镶嵌在首饰上的宝石等特殊情况下， 无法使用折射仪，可采用浸没法测定其相对折射率。
1、原理 2、浸液：常用的有水（1.38）、甘油（1.46）、四氯
化碳（1.46）、甲苯（1.50）、一氯苯（1.53）、二溴乙 烯（1.54）、一溴苯（1.56）、三溴甲烷(1.59)、一碘苯 （1.62）、二碘甲烷(1.74)等。
⑵一轴晶：有两条边界，其中一条在宝石转动时读数不变，
为No；另一条随宝石转动而变化，为Ne。可判断光性符号， 求双折率。
⑶二轴晶：随宝石转动，两条阴影边界都上、下移动。若大
折射率阴影边界上、下移动幅度比小折射率边界移动幅度大， 则说明Ng-Nm>Nm-Np，为正光性；反之，为负光性。
第4章宝石鉴定仪器
⑷负读数：转动宝石360º，整个视域较暗，仅能在1.81附近
观察到阴影边界，说明宝石的折射率大于接触液的N，称为 “负读数”。
⑸几种特殊现象： ➢假均质体现象：当一轴晶宝石的Ne和No非常接近，即双折
率很小时，转动宝石时，好像只有一条边界。但快速转动偏 光片，阴影边界好像上、下跳动。如磷灰石（0.003）。
的光学接触，排除其间的空气，使读数清晰。目前，广泛 使用的接触液N是1.81。
配制方法是：当N为1.74的二碘甲烷中饱和溶解硫时， N升到1.78，再加入18％的四碘乙烯，则升到1.81。
第4章宝石鉴定仪器
⑶光源：
常有两种，即外部光源（由折射仪进光孔进 入）和内部光源。
光源可用白光或单色光。用白光时，由于色
散作用的影响，不易读数。
最理想的入射光应为波长589.5nm的黄光， 产生最理想黄光的光源是钠光灯，暗影边界最清
晰。
第4章宝石鉴定仪器
2、工作原理
❖待测宝石必须有抛光的平面或弧面，宝石为光
疏质，棱镜和接触液为光密质。
第4章宝石鉴定仪器
三、折射仪的使用方法和测试步骤 1、测试方法：
⑴近视法—刻面宝石（距目镜1～3cm）
折射仪是根据折射率公式和全反射原理制作
的。 当光线从光密质（N）倾斜射入光疏质（n）
时，相对折射率＝n/N=sini/sinr，当r=90º， n=N·sini。因此，当N已知时，只要测出临界角 即可求出光疏质的折射率值。
第4章宝石鉴定仪器
二、折射仪的结构及工作原理
1、结构
折射仪的设计目的是 能无损、快速、准确地测
第4章宝石鉴定仪器
⑵远视法（点测法）—弧面宝石（距目镜30～45cm）
点测法：当油滴 半明半暗时读数
第4章宝石鉴定仪器
2、观察现象及结论
❖如果折射仪的使用方法和步骤正确，对大刻面宝石进行测 试，可以观察到如下现象：
⑴单折射率：转动宝石360º，视域出现一条阴影边界，快速
转动偏光片，边界无上、下跳动现象，表明此宝石只有一个 N，为均质体或多晶集合体。
➢假一轴晶：当二轴晶宝石的Ng与Nm或Nm与Np非常接近时，
转动宝石，好像有一条阴影边界不动。如黄玉（Nm=1.609， Np=1.606）
➢具有特别双折率：有些宝石，一个N<1.81，另一个N>1.81。
如菱锰矿No=1.84，Ne=1.58，转动宝石仅见一条边界，但是 随着宝石转动，此边界也在移动。
定出宝石的折射率。由高 折射率棱镜（工作台）、 刻度尺、棱镜反射镜、透 镜、目镜及套在目镜上的 偏光片等部件组成。
第4章宝石鉴定仪器
折射仪的主要组成部分特点如下： ⑴高折射率棱镜：必须满足单折射和高折射率。大多采
用铅玻璃（1.86～1.96），也有用尖晶石（1.71～1.83）、
钻石（2.42）或CZ（2.15）等作为棱镜的。 ⑵接触液：作用是使待测宝石和工作台之间有一个良好
体等，鉴别二层石、三层石等。
⑶综合评判：主要用于钻石的简易鉴定和净度分级、
切工分级等，是评估钻石的经济价值的重要手段。
第4章宝石鉴定仪器
二、宝石显微镜
1、种类及结构
种类有单筒显 微镜、双筒显微 镜、双筒变焦显 微镜、双筒立体
显微镜、双筒立 体变焦显微镜等。
可连续放大10～ 70倍。
第4章宝石鉴定仪器
3、观察测定
五、利用反射仪测定折射率
第4章宝石鉴定仪器
反射仪
第4章宝石鉴定仪器
宝石折射率表
第4章宝石鉴定仪器
第4章宝石鉴定仪器
第三节 密度测量方法
一、静水力学法
d
P
P P1
液
体
密
度
式中d为待测宝石密度，P为宝石在空气中的重 量，P1为宝石在液体中的重量。
第4章宝石鉴定仪器
第4章宝石鉴定仪器
2、照明方式
显微镜有两种光源，即底光源和顶光源，但 用途不同。通过调节挡光板，可提供几种不同的 照明方式。 ⑴暗域照明法；⑵亮域照明法；⑶顶部照明法
第4章宝石鉴定仪器
3、显微镜调节及使用步骤 4、显微镜的用途 5、显微照相 6、显微镜的保养
第4章宝石鉴定仪器
第二节 折射仪及折射率的测定
一、折射仪的制作原理
有3、10、20、25、30、50倍等多种，最常用的是 10×放大镜。
第4章宝石鉴定仪器
第4章宝石鉴定仪器
2、用途
⑴表面特征：包括宝石基本性质及加工质量的观察与
判别。前者如光泽、刻面棱的尖锐程度和表面光滑程度、 原始晶面、解理、断口等。后者包括宝石切磨和抛光质 量、意外损伤等。
⑵内部特征：包括色带、生长纹、双晶纹、双影、包
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二、重液法
1、原理 2、重液的配制
常用的重液主要有：饱和盐水溶液（1.13）、 三溴甲烷（2.9）、二碘甲烷（3.32）、克来里奇 液（4.15）、一溴化萘（1.47）、甲苯（0.87）。
3、测定密度：根据宝石在已知密度的重液中的
运动状态判断宝石的密度值范围。
4、注意事项
第4章宝石鉴定仪器
常见宝石的密度表
第四章 宝石鉴定仪器
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节
宝石放大镜及显微镜 折射仪及折射率测定 密度测量方法 偏光镜 二色镜 分光镜 查尔西滤色镜 荧光的测试 热导仪
第4章宝石鉴定仪器
第一节 宝石放大镜及宝石显微镜
一、宝石放大镜
1、种类
放大镜是最常用、最简便的宝石鉴定工具，它的正 确使用也是宝石工作者的基本技能。