用于觀察寶石的分光鏡應(yīng)用
2018-07-30
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一、分光鏡簡(jiǎn)介
分光鏡是一個(gè)小巧便攜的,分析通過(guò)寶石的光的儀器,它檢測(cè)的原理與"光譜"這一寶石光學(xué)性質(zhì)相關(guān)??捎糜阼b別寶石種類、寶石中的致色原素、是否染色或優(yōu)化,如果是典型光譜的寶石品種,還可用于鑒別其亞種。
光柵式分光鏡
棱鏡式分光鏡
上面第一張圖是最常見的光柵式分光鏡,下面是臺(tái)式分光鏡,光柵式分光鏡非常便于攜帶,外形看起來(lái)和二色鏡差不多,但是與棱鏡式分光鏡相比,后者允許更多光進(jìn)入,且數(shù)據(jù)讀取更容易,而光柵式分光鏡的光譜中的每個(gè)色帶寬度大體相同。由于光柵式分光鏡更便于攜帶且價(jià)格便宜,寶迷們剛開始選擇光柵式就可以了,如果有專業(yè)發(fā)展的需要,可購(gòu)買棱鏡式的。
二、使用原理
用分光鏡觀察寶石,是利用了寶石吸收光譜的原理,利用色散元件(三角棱鏡或光柵)便可將白光分解成不同波長(zhǎng)的單色光,且構(gòu)成連續(xù)的可見光光譜。寶石中所含的各種色素離子(過(guò)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,在應(yīng)用中以不同位置的吸收線、吸收帶表現(xiàn)出來(lái)。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(lái)鑒定寶石品種及致色的原因。
光柵式分光鏡結(jié)構(gòu)
棱鏡式分光鏡結(jié)構(gòu)
兩種分光鏡色帶寬度對(duì)比
光譜是寶石的“指紋”。當(dāng)光線穿過(guò)透明或半透明的寶石時(shí),每一種寶石對(duì)組成白光的各種單色光(不同波長(zhǎng))的吸收對(duì)象是不一樣的,而這個(gè)不同是由致色離子及內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成的,這一現(xiàn)象我們用肉眼就能看到,但是實(shí)際中常常有誤將紅色尖晶石認(rèn)作紅寶石的案例,這時(shí)就需要通過(guò)分光鏡來(lái)觀察寶石吸收光譜中的黑線或黑色色帶出現(xiàn)在什么位置,一定程度上能判斷出寶石的品種,遺憾的是,并不是每一種寶石都能呈現(xiàn)清晰可見的吸收光譜。
三、使用方法
不同于二色鏡的觀測(cè)要求只能用透射光那么嚴(yán)格,分光鏡的觀察方法是多樣的。
1、透射法適用于半透明至透明的寶石,可保證足夠的光透過(guò)寶石進(jìn)入分光鏡。
(1)將寶石置于帶小孔的黑板上;
(2)將光源對(duì)準(zhǔn)寶石;
(3)將分光鏡對(duì)準(zhǔn)寶石;
(4)判讀分光鏡中的吸收線位置。
分光鏡透射觀察法
2.內(nèi)反射法 適用于顏色較淺、寶石顆粒較小的透明刻面型寶石。
觀察方法如下: 本文來(lái)自GTC
(1)寶石臺(tái)面向下置于黑色背景下;
(2)調(diào)節(jié)光源角度,使入射光方向與分光鏡的夾角大致呈45°。
(3)將分光鏡對(duì)準(zhǔn)寶石,使盡可能多的光通過(guò)寶石的內(nèi)部反射后進(jìn)入分光鏡;
(4)判讀分光鏡中吸收線的位置。
分光鏡內(nèi)反射觀察法
3.表面反射法適用于透明度不好的寶石,特別是玉石類。 調(diào)節(jié)入射光方向與分光鏡的夾角,使盡可能多的白光在寶石表面反射后進(jìn)入分光鏡。操作方法同透射光法。
分光鏡表面反射觀察法
四、注意事項(xiàng)
1.采用白光源(連續(xù)光譜)可用白熾燈、手電筒或特制光纖燈。 2.光譜中吸收線(帶)的清晰程度受寶石的大小、顏色深淺、透明度好壞等影響。 3.盡量讓通過(guò)寶石的光進(jìn)入分光鏡。 4.分光鏡狹縫應(yīng)保持清潔,若有灰塵,會(huì)在光譜上產(chǎn)生黑色水平線。 5.觀察時(shí),不應(yīng)用手持拿小型寶石,手指中的血液具有吸收線(592nm),會(huì)影響觀察,而應(yīng)該用寶石鑷子。
當(dāng)然,前面小冰也介紹過(guò),任何一種檢測(cè)儀器都不能單一的對(duì)寶石鑒定結(jié)果負(fù)責(zé),分光鏡也一樣,當(dāng)不能明確判斷出結(jié)果時(shí),就需要輔助其他手段共同參與鑒定。
例如:分光鏡對(duì)合成鉆石就特別有效,絕大多數(shù)天然鉆石在415mm處都有一條尖銳的吸收帶,而合成鉆石是沒有的。而某些合成紅寶石也會(huì)呈現(xiàn)出天然紅寶石相似的吸收帶。
五、一些寶石的吸收光譜
鉻離子致色的吸收光譜
鐵離子致色的吸收光譜
每一種天然寶石的吸收光譜都不相同,無(wú)需全部記得,很多專業(yè)書籍都附贈(zèng)了寶石吸收光譜表,初學(xué)時(shí)要多看,多比對(duì),漸漸的,主要的光譜就印在腦海里了。
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分光鏡