熱導(dǎo)儀和反射儀
一,、熱導(dǎo)儀：
是專門為鑒定鉆石及其仿制品而設(shè)計(jì)的一種儀器，寶石中熱導(dǎo)率最高的為鉆石,，在室溫下鉆石的熱導(dǎo)率從Ⅰ型的100W/（m℃）變化到Ⅱa型的2600W/（m℃） 次高的為剛玉,，其40W/（m℃）。近年來出現(xiàn)的合成碳硅石其熱導(dǎo)率高,，僅次于鉆石在該儀器下也有反應(yīng),。熱導(dǎo)儀正是利用鉆石這一熱學(xué)性質(zhì)來鑒定鉆石及其除合成碳硅石以外的鉆石的仿制品。操作較方便,，結(jié)果較直觀,。
典型的鉆石熱導(dǎo)儀由測頭與控制盒組成，測頭的金屬尖端為電加熱,，當(dāng)加熱的金屬尖端觸探鉆石表面時(shí),，溫度明顯下降，電熱傳感會(huì)發(fā)出蜂鳴聲,。
圖2-9-1 熱導(dǎo)儀
二、反射儀：
寶石的反射率與折射率之間存在著準(zhǔn)線性關(guān)系,，故測量寶石的反射率有助于寶石鑒定,，特別是那些折射率超過標(biāo)準(zhǔn)的高折射率寶石，該方法更為有用,，如鋯石,、鉆石和人造鉆石仿制品。
注意：反射儀既不能得到精確的讀數(shù),，也不如折射儀獲得的信息廣（雙折射就無法用反射儀測出）
圖2-9-2 反射儀
濾色鏡
濾色鏡
為一種輔助鑒定儀器,，主要由彩色濾色片組成,，這些組合的濾色片僅允許部分波長的光波通過。
一,、查爾斯濾色鏡
特點(diǎn)：僅能通過深紅色（約690nm）和黃綠色（約570nm）的光,，而其它的光全部吸收。
用途：主要針對(duì)綠色,、藍(lán)色寶石對(duì)某些染色寶石有一定的鑒定作用,。
1、幫助鑒定寶石種：如某些產(chǎn)地的天然祖母綠,、東陵石,、青金石、獨(dú)山玉,、水鈣鋁榴石,、翠榴石等寶石在濾色鏡下變紅。
2,、幫助區(qū)分某些天然與人工處理寶石：
綠色翡翠濾色鏡下不變紅,，染色翡翠濾色鏡下變紅，
由鎳致色的綠玉髓濾色鏡下不變紅,，染色玉髓濾色鏡下變紅,。
3、幫助區(qū)分某些天然寶石與合成寶石：
天然藍(lán)色尖晶石濾色鏡下不變紅,，合成藍(lán)色尖晶石（Co致色）濾色鏡下變紅,。
二、交叉濾色鏡：
圖2-8-1 交叉濾色鏡
特點(diǎn)：由一片藍(lán)色濾色片和一片紅色濾色片組成,，藍(lán)色濾色片常用一瓶硫酸銅溶液代替,。交叉濾色鏡可幫助鑒定所有呈紅色熒光的寶石，如紅寶石,、紅尖晶石,、變石、某些祖母綠,。
原理：當(dāng)光穿過硫酸銅溶液時(shí),，除藍(lán)光外，全部被吸收,，紅色濾色片則吸收所有的非紅色光,。因此，若一束白光依次穿過硫酸銅溶液和紅色濾色片后,，將被全部吸收,，若在紅色濾色片前放置寶石，此寶石在藍(lán)光照射下發(fā)出紅色熒光，大量的紅光通過濾色片,，寶石看上去顯紅色,，交叉濾色鏡實(shí)際上是一種檢驗(yàn)寶石熒光性的儀器。
紫外熒光燈
紫外熒光燈
通過熒光燈中的特殊燈管發(fā)出紫外線來激發(fā)寶石熒光的一種儀器,。主要用來檢測寶石是否具有熒光和磷光,。
一、熒光：
某些寶石材料在受到高能輻射,，如紫外線,、X-射線等，會(huì)發(fā)出可見光,，這種現(xiàn)象稱為熒光,。
二、磷光：
當(dāng)關(guān)閉高能輻射源,，具有熒光的寶石材料繼續(xù)發(fā)光的現(xiàn)象則稱之為磷光,。
三、紫外燈波長范圍：
10nm到400nm之間,，寶石學(xué)中常用200nm到400nm之間的紫外線,，為使用方便又將200nm至400nm之間的紫外線劃分為三個(gè)部分。
短波范圍：200nm-280nm 主波長為253.7nm
中波范圍：280nm-315nm
長波范圍：315nm-400nm 主波長為365nm
紫外燈管經(jīng)過特制濾光片后,，僅射出主波長365nm和253.7nm的紫外光,。
四、操作要領(lǐng)：
1,、將待測寶石置于紫外燈下,。
2、打開光源,，選擇長波（LW）或短波（SW）,，觀察寶石的發(fā)光性。
3,、若有熒光,，寶石則整體發(fā)光。
4,、根據(jù)熒光強(qiáng)弱常分為強(qiáng),、中、弱,、無,。
鉆石熒光強(qiáng)弱的對(duì)比
圖2-7-1 鉆石熒光的強(qiáng)度和顏色的差異
5、如局部發(fā)光可能為內(nèi)含物,，后期充填物所致,。如青金石中的方解石，酸處理翡翠中的膠,，都有可能使寶石局部發(fā)光,。
6、關(guān)掉紫外燈后,，寶石仍繼續(xù)發(fā)光,，說明該寶石具有磷光。
7,、注意事項(xiàng)：紫外光對(duì)眼睛有危害,，切記不可直視紫外燈。
五,、主要用途
1,、幫助鑒定寶石品種：某些強(qiáng)熒光的寶石具有鑒定意義，如紅寶石有紅色熒光,。
2,、幫助區(qū)別某些天然寶石與合成寶石：如大多數(shù)天然藍(lán)寶石無熒光，維爾納葉法合成藍(lán)寶石有熒光,。
3,、有助于區(qū)分某些天然寶石與人工處理寶石：如翡翠有熒光則整體發(fā)光。某些酸處理翡翠有膠充填時(shí),，充填物膠有熒光,。
圖2-7-2
翡翠發(fā)光性，整體發(fā)光的為天然翡翠,；局部發(fā)光的為注膠翡翠
4,、幫助鑒別鉆石及仿制品：鉆石熒光的顏色和強(qiáng)度變化較大，可呈現(xiàn)不同的顏色,，藍(lán),、綠、黃,、粉紅,；強(qiáng)度可呈強(qiáng)、中,、弱,、無，這一現(xiàn)象對(duì)群鑲鉆石鑒別具有意義,。而仿鉆材料如群鑲時(shí)則發(fā)出均一性的熒光,。鉆石的熒光特征也有助于區(qū)分天然鉆石和合成鉆石。
圖2-7-3
鉆石長波下的紫外熒光
圖2-7-4
合成鉆石短波下的紫外熒光
相對(duì)密度（SG）測定
相對(duì)密度（SG）測定
一,、 定義：相對(duì)密度是物質(zhì)的質(zhì)量與同體積水的質(zhì)量的比值,。
對(duì)任何一個(gè)物質(zhì),，不論采用什么重量單位，其相對(duì)密度值是相同的,，相對(duì)密度值是一個(gè)常數(shù),。每個(gè)寶石物質(zhì)的相對(duì)密度值是固定的，通過靜水稱重法測定可定量測出每個(gè)寶石的相對(duì)密度值,。
如紅寶石SG=4,，鉆石SG=3.52，水晶SG=2.65
二,、阿基米德定律：
當(dāng)物體完全浸入液體中時(shí)所受到的上浮力相當(dāng)于所排開液體的重量,。測定寶石的相對(duì)密度值就是利用阿基米德定律作為工作原理。
三,、靜水稱重法：
1,、手持式彈簧稱可稱重10-1000g左右樣品的相對(duì)密度，對(duì)大原石和非常大的球型寶石,，小的雕件,，這種方法快速而方便。
圖2-6-1
雙盤分析天平的外觀
圖2-6-2
彈簧稱
2,、高靈敏度天平（雙盤或單盤天平）要求靈敏而精確,，適用于重量小于2或3ct左右的寶石，這種方法快速而精確,。
圖2-6-3
單盤天平
雙盤天平
3,、測試方法：在空氣中稱重寶石W，在水中稱重寶石W1,，代入公式計(jì)算：
如：樣品：空氣中稱重1.2g,，浸入水中稱重0.9g，代入公式：
SG=4.00這說明該樣品為剛玉（紅,、藍(lán)寶石）
4,、注意事項(xiàng)：a. 擦凈寶石，使寶石沒有油脂,。
b. 消除氣泡,，用細(xì)毛刷，刷除可能附在兜或樣品上的任何氣泡,。
c. 多孔隙材料不可測,。
d. 寶石顆粒小于1ct，誤差范圍較大,。
四,、重液法：
測定寶石的近似相對(duì)密度值，這種方法快速而方便地區(qū)分外觀非常相似的寶石材料,。
1. 重液：實(shí)驗(yàn)室最常用的一套重液,，主要為二碘甲烷,、三溴甲烷。
2,、操作方法：將待測寶石放入上述重液中,，觀察寶石在重液中的表現(xiàn)情況，來確定寶石的近似SG值,。
寶石在重液中的現(xiàn)象
圖 2-6-5寶石在重液中表現(xiàn)為漂浮/懸浮/下沉的狀態(tài)
在重液中漂浮說明寶石SG＜重液SG
在重液中懸浮說明寶石SG=重液SG
在重液中下沉說明寶石SG＞重液SG
3、注意事項(xiàng)：a. 盡量使用毒性較小的重液,；
b. 在重液中測試過的寶石在酒精中進(jìn)行清洗,；
c. 實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)條件要好。
寶石顯微鏡
寶石顯微鏡
通過放大觀察寶石的內(nèi)含物和表面特征,。是區(qū)分天然寶石,、合成寶石及仿制寶石的重要手段。
一,、放大倍率：
寶石顯微鏡的放大倍率可從10倍至70倍之間變化,，并可連續(xù)變焦。
二,、組成：
由雙目目鏡,、可變放大物鏡、顯微鏡支架和底光源四個(gè)部分組成,。
圖2-5-1
寶石顯微鏡的外觀
圖2-5-2
顯微鏡的結(jié)構(gòu)
三,、照明方式 1、暗域照明法：以無反射的黑暗為背景,，用側(cè)光照明,。寶石中的有些內(nèi)含物，在暗色背景下,，顯得更加清晰,，如維爾納葉法合成剛玉中的彎曲生長紋,，用該方法很容易觀察到,。
2,、亮域照明法：光源由寶石的底部直接照射,。這種方法一般光圈鎖得較小,，可使寶石中的有些
內(nèi)含物在明亮的背景下,，呈現(xiàn)黑色影像,。這也是觀察彎曲生長紋或其它低突起寶石的有效方法,。
3,、垂直照明法：光源從寶石的上方進(jìn)行照明,，這種方法主要針對(duì)不透明或微透明寶石，也常用來觀察寶石的表面特征,。
圖2-5-3
寶石顯微鏡的照明方式
四,、主要用途
1,、檢查寶石表面特征：寶石表面劃痕、蝕象,、破損,、拼合面（氣泡、光澤差異）等,。
圖2-5-4
寶石面棱破損
圖2-5-5
鉆石的三角蝕象
圖2-5-6
紅寶和合成紅寶拼合
2,、觀察寶石內(nèi)部特征：內(nèi)含物的種類、形態(tài),、數(shù)量,、雙晶面、生長紋,、顏色色形分布特點(diǎn)等,，對(duì)含有特殊內(nèi)含物的寶石具有鑒定意義。
圖2-5-7
翠榴石中的馬尾絲狀包體
圖2-5-8
斜長石中的雙晶紋
3,、觀察寶石后刻面棱重影：雙折率大的寶石,，如鋯石（DR0.059），橄欖石（DR0.036）,，碧璽（DR0.018）等寶石的刻面棱重影現(xiàn)象,，可作為寶石的主要鑒別特征。
圖2-5-9
鋯石中的刻面棱雙影
近似折射率的測定：如寶石為晶體碎塊,，無光滑平面供折射儀測試時(shí),，可在顯微鏡下用一 種浸液，測得寶石的近似折射率,，主要方法有貝克線法,、柏拉圖法和直接測量法。
圖2-5-10
合成黃色藍(lán)寶石用柏拉圖法所觀察的兩組交叉紋
4,、吸收光譜的觀察：以一手持式分光鏡代替目鏡,，使用透射照明來檢測寶石的光譜特征。
5,、干涉圖：用兩片偏振片,，使其正交，用物臺(tái)下聚光鏡提供收斂光,，可檢查寶石的干涉圖,，待測寶石須浸沒于與其折射率相近的浸液中，并用寶石夾夾住寶石,，直至干涉圖出現(xiàn)為止,。
6、顯微照相：在目鏡上裝一照相機(jī),，可直接拍下寶石中所觀測到的現(xiàn)象,，以提供一永久性照像記錄,。
偏光鏡
偏光鏡
一、工作原理
自然光經(jīng)過反射,、折射或通過特制的偏振片以后,，改變了光的振動(dòng)方向，使其成為只在一個(gè)固定方向振動(dòng)的光波,，這種光波稱為平面偏振光或偏振光,。利用偏振片制作的重要儀器為偏光鏡。
通過偏振片的自然光
圖2-4-1 自然光
二,、結(jié)構(gòu)
由一個(gè)裝燈的鑄件和兩個(gè)偏振片起偏鏡（下）,，檢偏鏡（上）所構(gòu)成，在測試寶石時(shí),，首先使上下偏光處于正交位置（視域黑暗）再進(jìn)行觀察。
圖2-4-3
偏光鏡外觀
圖2-4-4
偏光鏡結(jié)構(gòu)
三,、主要用途及局限性 要求所測樣品透明或半透明
1,、可區(qū)分各向同性與各向異性寶石。
2,、可區(qū)分多晶質(zhì)或隱晶質(zhì)和單晶質(zhì)寶石,。
3、利用錐光下出現(xiàn)的干涉圖可區(qū)分一軸晶和二軸晶寶石,。
4,、不適用不透明寶石和暗色寶石。
5,、不適用裂隙太多和瑕疵太多,，包體太多的寶石。
四,、操作步驟及結(jié)果解釋
1． 清洗寶石,，接通電源，打開開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)上偏光鏡,，使視域黑暗即處于消光位置,。
圖2-4-5
由正交位置偏振片產(chǎn)生全消光
2、待測寶石放在偏光片上,，旋轉(zhuǎn)寶石并觀察,，注意將寶石轉(zhuǎn)動(dòng)幾個(gè)方向進(jìn)行觀察。
3,、轉(zhuǎn)動(dòng)寶石360°視域全暗為均質(zhì)體寶石（非晶質(zhì),、等軸晶系）。
4,、轉(zhuǎn)動(dòng)寶石360°視域全亮為多晶質(zhì)寶石（翡翠,、軟玉等）,。
5、轉(zhuǎn)動(dòng)寶石360°視域四明四暗為雙折射寶石（一軸晶或二軸晶）,。
圖2-4-6
一軸晶寶石干涉圖
圖2-4-7
二軸晶寶石干涉圖
6,、轉(zhuǎn)動(dòng)寶石360°視域出現(xiàn)彎曲色帶，黑十字（無色環(huán)）格子狀消光,。斑塊狀消光,，則為異常，多為玻璃,、塑料仿制品,。
五、錐光鏡及操作步驟
干涉圖是雙折射寶石與聚合偏光相互作用而產(chǎn)生的一種光學(xué)效應(yīng),。
1．主要適用于單晶透明的雙折射寶石,。
2．在正交偏光下尋找光軸，使其與光的傳播方向一致時(shí),，?？梢姷缴Α?br> 3．推入錐光鏡,，調(diào)整寶石方位,，觀察圖案變化，尋找色圈中心,。
4．根據(jù)干涉圖,，判定寶石的軸性。
圖2-4-8 雙折射寶石的干涉圖
六,、注意事項(xiàng)
1．各向異性寶石中,，垂直光軸刻面測試為全黑，應(yīng)多測幾個(gè)刻面,。
2．聚片雙晶在寶石中是全亮,，并不是多晶質(zhì)現(xiàn)象。
3．裂隙太多的透明寶石視域邊為全亮,。
4．異常雙折射應(yīng)注意觀察,，有時(shí)也可配合使用其它儀器，如紅色石榴石出現(xiàn)明暗變化時(shí),，觀察是否有多色性,。
二色鏡
二色鏡
二色鏡是用來觀察寶石多色性的一種儀器
一、多色性：
當(dāng)光線進(jìn)入某些各向異性的有色寶石中所顯示的二種或三種體色的現(xiàn)象,。通常一軸晶寶石可能出現(xiàn)兩種顏色,，稱為二色性；二軸晶寶石出現(xiàn)三種顏色，稱為三色性,，統(tǒng)稱為多色性,。
二、結(jié)構(gòu)：
圖2-3-1 二色鏡的結(jié)構(gòu)及觀察
常用的二色鏡是由玻璃棱鏡,、冰洲石,、窗口和目鏡所組成。冰洲石可將穿過寶石的兩束平面偏振光區(qū)分開來,，并將二束光線的顏色并排進(jìn)行對(duì)比,。
三、應(yīng)用：
二色鏡是寶石鑒定中的一種輔助鑒定儀器,，主要用來測試一些具有雙折射的有色透明寶石,。根據(jù)多色性顯示程度不同一般分為：強(qiáng)多色性、明顯多色性,、弱多色性,、無多色性。
四,、主要用途： 1,、幫助鑒定具有強(qiáng)多色性的寶石 如：堇青石 三色性顯著（藍(lán)色、紫藍(lán)色,、淺黃色）
圖2-3-2 堇青石 （三色性）
圖2-3-4 紅柱石多色性明顯
2,、區(qū)分各向同性與各向異性寶石 如：紅寶石與紅色尖晶石
圖2-3-5 紅寶石二色性明顯
紅寶石和紅色尖晶石外觀很相似,，通過多色性的觀察可以將二者有效的區(qū)分開來,。
紅寶石二色性明顯；尖晶石各項(xiàng)同性,，無多色性,。
3、指導(dǎo)加工：了解寶石的多色性對(duì)切磨寶石定向很有幫助,。 如紅寶石在加工中頂刻面應(yīng)垂直光軸方向,，以便將寶石的最佳顏色通過頂刻面顯示出來。
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圖2-3-6紅寶石在加工中的最佳切磨方向
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紅寶石加工時(shí)定向切磨,，頂刻面與晶體的光軸方向垂直時(shí),，可獲最佳顏色。
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五,、操作步驟及注意事項(xiàng)
1,、觀察時(shí)采用透射光，光源應(yīng)為白光或自然光,，絕不能用單色光或偏振光,。
2、待測樣品一定為有色,、透明,、具有雙折射的寶石,。
3、待測樣品盡量靠近二色鏡窗口部位,，眼睛緊靠目鏡部位進(jìn)行觀察,。
4、邊觀察邊轉(zhuǎn)動(dòng)寶石和二色鏡,，等軸晶系,、非晶質(zhì)寶石、無色各向異性寶石不顯多色性,，有色各向異性寶石垂直光軸方向不顯多色性,。
5、如二色鏡窗口出現(xiàn)兩種顏色,，則證明所測樣品為雙折射寶石（各向異性）如出現(xiàn)三色性則表明樣品為二軸晶寶石,。
6、多色性的缺失,，不能斷定該寶石是各向同性寶石,。
7、寶石的兩個(gè)振動(dòng)方向與冰洲石棱鏡的兩個(gè)振動(dòng)方向呈45°角時(shí)不顯多色性,。
8,、多色性的強(qiáng)弱與雙折射率大小無關(guān)。
9,、不要將寶石直接放在光源上,，某些寶石受熱后多色性可能會(huì)發(fā)生改變。
10,、對(duì)弱多色性現(xiàn)象應(yīng)持懷疑態(tài)度,，如不能肯定測試結(jié)果，則應(yīng)忽略本項(xiàng)測試,。
折射儀
折射儀
主要用來測定寶石折射率值的一種儀器,。
一、儀器結(jié)構(gòu)
折射儀主要由高折射率棱鏡（鉛玻璃或立方氧化鋯）,、棱鏡反射鏡,、透鏡、標(biāo)尺（內(nèi)標(biāo)尺或外標(biāo)尺）和目鏡等組成,。
圖2-1-1
折射儀外觀
圖2-1-2
折射儀結(jié)構(gòu)
二,、工作原理 折射儀的工作原理是建立在全內(nèi)反射的基礎(chǔ)上。該儀器是測量寶石的臨界角,，并將讀數(shù)直接轉(zhuǎn)換成折射率值,。
工作原理圖
圖2-1-3
圖2-1-4-1
圖2-1-5 不同寶石的臨界角
產(chǎn)生全反射的條件：
1、折射儀的高折射率棱鏡必須為光密介質(zhì)。
2,、待測寶石為光疏介質(zhì),。
3、接觸液使棱鏡與待測寶石之間形成良好的光學(xué)接觸,。
三,、操作要領(lǐng)
寶石折射率的測試
圖2-1-6
圖2-1-7
目鏡中觀察寶石的陰影邊界
圖2-1-8
寶石測試的操作過程
圖2-1-9
折射油
1、接通電源,、打開儀器,。
2、用酒精清洗寶石和棱鏡,。
3,、在折射儀棱鏡上點(diǎn)一滴接觸液（直徑約2mm為宜），使用鈉光照明,，可見油的陰影邊界,。
4、寶石最大的臺(tái)面放入棱鏡上,，浸油使寶石和棱鏡之間形成良好的光學(xué)接觸,。
5、眼睛靠近目鏡可觀察陰影區(qū)和明亮區(qū)并讀數(shù),，讀數(shù)保留小數(shù)點(diǎn)第三位,。
6、按順序轉(zhuǎn)動(dòng)寶石360°,，經(jīng)驗(yàn)豐富者可轉(zhuǎn)動(dòng)寶石0°,、45°、90°進(jìn)行觀察和讀數(shù),。
7,、測試完畢,，將寶石輕推至金屬臺(tái)上,，取下寶石。
8,、清洗寶石和棱鏡,。
四、現(xiàn)象解釋
均質(zhì)體寶石
圖2-1-10
尖晶石在折射儀中的陰影邊界
一軸晶寶石
圖2-1-11
碧璽在折射儀中的陰影邊界
二軸晶寶石
圖2-1-12
橄欖石在折射儀中的陰影邊界
圖2-1-13
折射儀中的現(xiàn)象圖示
1,、測寶石在折射儀上轉(zhuǎn)動(dòng)360°時(shí)始終只有一條陰影邊界（固定不變）,，說明該寶石為各向同性寶石（單折射寶石）。
2,、待測寶石在折射儀上轉(zhuǎn)動(dòng)360°時(shí),，出現(xiàn)兩條陰影邊界，一條陰影邊界固定不變，另一條發(fā)生移動(dòng),，說明該寶石為一軸晶寶石,。如動(dòng)值為大值，則為一軸晶正光性寶石,；如動(dòng)值為小值,，則為一軸晶負(fù)光性寶石。
3,、待測寶石在折射儀上轉(zhuǎn)動(dòng)360°時(shí),，兩條陰影邊界都移動(dòng)，說明該寶石為二軸晶寶石,。如高值移動(dòng)超過中間值,，說明β值接近α值為二軸晶正光性；如低值陰影邊界移動(dòng)超過中間值,，說明β值接近γ值為二軸晶負(fù)光性,。
4、點(diǎn)測法（遠(yuǎn)視技術(shù)法）：針對(duì)弧面型和刻面較小的寶石,。
點(diǎn)測法測試
圖2-1-14
圖2-1-15
1) 清洗棱鏡和寶石,。
2) 在金屬臺(tái)上點(diǎn)一滴接觸油。
3) 手持寶石,，用弧面或小刻面接觸金屬臺(tái)上的接觸油,，以油滴直徑為0.2mm為宜。
4) 將沾有油滴的寶石輕置于棱鏡中央,。
5) 眼睛距目鏡25-45cm,，平行目鏡前后移動(dòng)頭部。
6) 觀察油滴半明半暗交界處,，讀數(shù)并記錄,，讀數(shù)保留小數(shù)點(diǎn)后兩位。
五,、主要用途
1,、鑒定寶石，可測定RI1.35-1.81之間寶石的折射率值,。
2,、可測定寶石的雙折射率（DR）。
3,、確定寶石的軸性,，如一軸晶、二軸晶和各向同性（等軸晶系,、非晶質(zhì)）,。
4,、確定寶石的光性符號(hào)，如各向異性寶石的正光性和負(fù)光性,。
六,、局限性
1、所測寶石一定要有拋光面,。
2,、寶石的RI<1.35或者>1.81都無法讀數(shù)。
3,、不能區(qū)分某些人工處理寶石,，如天然藍(lán)寶石與熱處理藍(lán)寶石。
4,、不能區(qū)分某些合成寶石,，如天然紅寶石與合成紅寶石。
分光鏡
分光鏡
一,、工作原理
1,、利用色散元件（三棱鏡或光柵）便可將白光分解成不同波長的單色光，且構(gòu)成連續(xù)的可見光光譜,。
圖2-2-1-1
分光鏡的外觀圖
2,、寶石中所含的各種色素離子（過渡族元素、某些稀士元素,、放射性元素）,，對(duì)可見光光譜具有不同程度的選擇性吸收。
3.,、寶石的光譜中的吸收帶,、吸收線都具有固定的吸收位置，這一特點(diǎn)可用來鑒定寶石品種,，幫助指出寶石致色的原因,。
二、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn) 根據(jù)分光鏡所利用的色散元件不同,，分為棱鏡式和光柵式,。
1.、棱鏡式分光鏡：
圖2-2-2
棱鏡式分光鏡結(jié)構(gòu)圖
特點(diǎn)：光譜的藍(lán)紫區(qū)相對(duì)擴(kuò)寬,，紅光區(qū)相對(duì)壓縮,；
透光性好,，可產(chǎn)生一段明亮光譜,；
紅光區(qū)分辮率要比藍(lán)光區(qū)差。
2.,、光柵式分光鏡：
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圖2-2-3
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光柵式分光鏡結(jié)構(gòu)圖
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特點(diǎn)： 所產(chǎn)生光譜各色區(qū)大致相等,；
紅光區(qū)分辮率比棱鏡式要高,；
透光性差，需要強(qiáng)光源照明,。
三,、適用范圍
1. 分光鏡主要適用于有色寶石，無色寶石除鋯石,、鉆石,、頑火輝石外無明顯的吸收光譜。
2 鑒定中僅適用于具有典型光譜的寶石,。
3. 顯典型光譜的寶石,， 可作為診斷性鑒定特征，需要重點(diǎn)掌握,。
顯鉻譜的寶石
顯鐵譜的寶石
顯鈷譜的寶石
其它吸收譜
四,、操作方法及步驟
1．透射法：適用于透明到半透明的寶石。操作方法及圖示,。
圖2-2-19透射法觀察寶石的吸收光譜
a,、擦凈寶石，將寶石置入冷光源上方,，使光透過寶石,。
b、將分光鏡對(duì)準(zhǔn)透過寶石光源部分進(jìn)行觀察,。
c,、調(diào)整分光鏡角度（或狹縫）、焦距直至看清光譜為止,。
2,、內(nèi)反射法：適用于顏色淺、顆粒小的透明寶石,。操作方法及圖示,。
圖2-2-20 內(nèi)反射法觀察寶石的吸收光譜
a、擦凈寶石,，將光線從寶石斜上方的某一位置射入,，并使之從寶石的另一側(cè)面反射出來。
b,、將分光鏡直接對(duì)準(zhǔn)反射光,。
c、調(diào)整分光鏡角度（狹縫或焦距）,，直至看清光譜為止,。
3、表面反射法：適用于不透明或透明度差的寶石,。操作方法及圖示,。
圖2-2-21 表面反射法觀察玉石的吸收光譜
a,、擦凈寶石，使光線從樣品表面反射出來,。
b,、將分光鏡對(duì)準(zhǔn)反射出來的光線。
c,、調(diào)整分光鏡角度（狹縫或焦距）,，直到看清光譜為止。
五,、主要用途及局限性
1,、可幫助確定具有典型光譜的寶石名稱。如：鋯石 653.5nm典型吸收線具有鑒定意義,；鉆 石415.5nm典型吸收線具有鑒定意義,。
2、幫助區(qū)分某些天然寶石與合成寶石,。如：天然藍(lán)色尖晶石顯復(fù)雜的鐵譜,；合成藍(lán)色尖晶石顯典型的鈷譜。
3,、幫助區(qū)分某些天然寶石與人工處理寶石,。如：天然綠色翡翠紅光區(qū)630-690nm處顯三條階梯狀吸收譜；染色翡翠（人工處理）紅光區(qū)顯模糊吸收帶,。
4,、幫助區(qū)分某些寶石與仿寶石。如：紅寶石顯鉻譜,、紅玻璃顯稀土譜,；祖母綠顯鉻譜、綠色釔鋁榴石顯稀土譜,。
5,、幫助確定寶石中的致色離子。如： 紅寶石顯鉻譜,、橄欖石顯鐵譜,、合成藍(lán)色尖晶石顯鈷譜、鋯石顯稀土譜,。
6,、不能區(qū)分某些天然寶石與合成寶石。如：天然紅寶石與合成紅寶石具有相似的光譜,。
7,、觀察光譜時(shí)需要強(qiáng)光照明。
常用寶石鑒定儀器
常用寶石鑒定儀器
1．筆式聚光手電：用來觀察濃色寶石的透明度,。聚光手電的電珠應(yīng)凹于筆頭面,，不能凸出筆頭面,，否則不便于觀察,。
2．放大鏡：是寶石放大觀察的儀器之一,。最常用的是10倍放大鏡，還有20,、30倍的幾種,。放大鏡是寶石專家的關(guān)鍵工具和必備之物，便于攜帶,?？?wbr>用它來鑒定寶石的品種和真?zhèn)巍Ｓ梅糯箸R可以觀察：
（1）寶石的表面損傷,、劃痕,、缺陷
（2）琢型質(zhì)量
（3）拋光的質(zhì)量
（4）寶石內(nèi)部的缺陷、包裹體
（5）顏色的分布和生長線等,。
鑒定時(shí),，應(yīng)將寶石置于離10倍放大鏡約2.5厘米的強(qiáng)光之下，慢慢調(diào)節(jié)距離,，直到看清楚為止,。選擇放大鏡的質(zhì)量也很重要，質(zhì)量差者在放大時(shí)將產(chǎn)生圖形畸變,。
3．二色鏡：有的寶石具有多色性,，觀察寶石多色性最好的儀器是二色鏡。二色鏡是一種結(jié)構(gòu)合理,、價(jià)格便宜,、小巧簡單的光學(xué)儀器。二色鏡使用的是一塊合適的透明的無色方解石（冰洲石）菱面體,，由于冰洲石的雙折射率較高,，該儀器可以將穿過寶石的兩條平面偏振光線分離開來。要求必須是有顏色透明的單晶體寶石才能夠檢測出多色性,，玉石不能檢測多色性,。二色鏡主要用于區(qū)別紅寶石和紅色尖晶石、紅色紫牙烏,；區(qū)別藍(lán)色尖晶石和細(xì)小的藍(lán)碧璽,；區(qū)別藍(lán)寶石和藍(lán)色人工合成尖晶石等。用二色鏡檢測寶石時(shí)必須不斷轉(zhuǎn)動(dòng)寶石,，直到兩個(gè)差異最大的顏色出現(xiàn)在窗口上為止,。對(duì)于寶石的三色性的確定，必須認(rèn)真地反復(fù)檢測,，從三個(gè)不同的方向觀測,，出現(xiàn)三種顏色才是三色性,。檢測時(shí)注意：眼睛、二色鏡和寶石樣品,，其間距應(yīng)不超過2-5毫米,。
4．折光儀：折光率是透明寶石重要的光學(xué)常數(shù)，是鑒定寶石品種的主要依據(jù),。測折光率的方法主要有兩種：一種是直接測量法,，用折光儀測量；另一種是相對(duì)測量法,，用液體浸沒法,。折光儀是根據(jù)光的全反射的原理制造的。目前常用的折光儀只適用于折光率為1.36-1.81范圍內(nèi)的寶石,。寶玉石的折光率（N）的計(jì)算方法為光在空氣中的傳播速度（V1）與在寶石中的傳播速度（V2）之比為一個(gè)常數(shù),，即N=V1 /V2 。均質(zhì)體寶石,，光在其中傳播,，傳播速度不變，折光率相等,，稱之為單折光率,。非均質(zhì)體寶石，在折光儀中有兩個(gè)讀數(shù),，最大,、最小折光率值之間的差值，稱之為雙折光率,。折光儀是寶石學(xué)家最常使用的儀器之一,，它的體積小，使用方便,。他既可以測試刻面寶石的折光率,，還可以用點(diǎn)測法測出弧面寶石的折光率。
5．查爾斯濾色鏡：濾色鏡是利用吸收光的特定波長這一特征而設(shè)計(jì)的,。它由兩片僅讓深紅色和黃綠色光通過的明膠濾色鏡組成的寶石鑒定儀器,。濾色鏡小巧輕便，便于攜帶,，對(duì)識(shí)別一些染色寶石和人造寶石特別有效,，對(duì)識(shí)別熗色翡翠非常有效。它可以鑒別祖母綠和其它仿造品,，而要準(zhǔn)確地確定,，還要借助于其它方法綜合考慮。在濾色鏡下祖母綠呈現(xiàn)紅色或粉紅色，而其它和祖母綠相似的天然綠色寶石,，在濾色鏡下觀察不顯紅色,。
6．寶石顯微鏡：寶石放大觀察的一種重要的儀器。它能夠檢測10倍放大鏡不能清晰地確認(rèn)或觀測到寶石外部和內(nèi)部特征,。寶石顯微鏡可以觀察寶石內(nèi)部的包裹體,、解理、雙晶紋,、生長線,、色帶,；觀察寶石的磨工,、拋光度和意外損傷；鑒別拼合寶石二層石,、三層石,。寶石顯微鏡的結(jié)構(gòu)合理，輔助設(shè)備齊全,，放大倍數(shù)可變幅度較大,，一般是10至70倍。寶石顯微鏡有兩種光源,，一般用底燈觀察寶石的內(nèi)部缺陷,，如包裹體、裂隙等,；用反射燈觀察寶石的表面特征,，如斷口、色帶,、解理面等,。寶石顯微鏡是精密儀器，要嚴(yán)格按操作規(guī)則使用,。
7．熱導(dǎo)儀：熱導(dǎo)儀是根據(jù)鉆石具有良好的傳熱性而設(shè)計(jì)制作的,。絕大多數(shù)寶石不具備熱導(dǎo)性或熱導(dǎo)率極低，所以一般熱導(dǎo)儀均為區(qū)別鉆石與人造仿鉆制品而設(shè)計(jì)的,，是鑒別鉆石與其它仿鉆制品的專用儀器,。鉆石熱導(dǎo)儀由金屬針狀測頭與控制盒組成，當(dāng)測頭尖端觸及鉆石表面時(shí),，溫度明顯降低,，由儀器表頭信號(hào)燈或鳴叫聲顯示測定結(jié)果。熱導(dǎo)儀長十多厘米,，便于攜帶,，使用極為方便。
8．偏光器：是使平面偏振光垂直相交，光線通不過的原理制造的一種簡單的光學(xué)儀器,。偏振器是由兩個(gè)震動(dòng)方向垂直的偏光片,、支架和底部照明燈組成。用以檢測寶石的光性（是均質(zhì)體還是非均質(zhì)體）和多色性,。在打開照明燈的偏光器中,，轉(zhuǎn)動(dòng)觀察寶石樣品的明暗變化情況。
（1）如果樣品明亮,，沒有明暗變化,，可能是隱晶質(zhì)或微晶集合體，如玉髓,、翡翠等,。
（2）如果樣品全黑，沒有明暗變化,，將樣品變換一個(gè)角度繼續(xù)觀察,，如果仍然無明暗變化，樣品屬均質(zhì)體,。屬均質(zhì)體的寶石有等軸晶系和非晶質(zhì)寶石,。
（3）如果轉(zhuǎn)動(dòng)寶石360°時(shí)，寶石樣品發(fā)生四次明暗變化,，這表明樣品為非均質(zhì)體,。屬非均質(zhì)體的寶石有四方、六方,、三方,、斜方、單斜,、三斜晶系中的寶石,。
（4）如果樣品在正交偏光下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可看到灰暗的蛇紋狀,、網(wǎng)格狀或不規(guī)則的現(xiàn)象,，則可能是均質(zhì)體寶石所呈現(xiàn)的異常干涉色，此時(shí)應(yīng)十分注意,。利用偏光器,，還可以檢測寶石的多色性，能夠驗(yàn)證寶石的非均質(zhì)性和均質(zhì)性,。
此外,，常用的寶石鑒定儀器還有吸收光譜攝譜儀、熒光燈,、X射線衍射儀,、電子探針等。
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