偏光鏡原理和運用 1.用途
檢測寶石的光性和多色性
2.組構
由兩個(gè)振動(dòng)方向垂直的偏光片、支架和底部照明燈組成。上偏光片放在上支架上,可任意轉動(dòng).
3.原理
平面偏振光垂直相交,光線(xiàn)通不過(guò)的原理(如下圖)。
4.光性測定
A. 打開(kāi)照明燈
B. 調整上偏光方位,使視域全黑
C. 將寶石置于上、下偏光片之間
D. 由上偏光片的上方觀(guān)察樣品轉動(dòng)360度時(shí)的變化情況
a、樣品全黑,沒(méi)有明暗變化,應將樣品調轉一個(gè)角度觀(guān)察,如果仍然全黑,則屬均質(zhì)體或非晶質(zhì)體寶石。自然光通過(guò)下偏光片后,其振動(dòng)方向與下偏光片方向一致,通過(guò)均質(zhì)體寶石后,其振動(dòng)方向不變,與上偏光片方向垂直,故不能通過(guò)上偏光片如下圖?! ?br> b、樣品有4次明暗變化,則為非均質(zhì)體。自然光經(jīng)過(guò)下偏光片后,變?yōu)槠窆?,其振?dòng)方向與下偏光片方向一致,在通過(guò)非均質(zhì)體寶石時(shí),若寶石的主折射率方向與上、下偏光片方向斜交,則偏振光分解成兩束互相垂直的偏振光,兩束偏振光經(jīng)分解后,一部分能通過(guò)上偏光,故視域亮;若寶石的主折射率方向分別與上、下偏光片平行,通過(guò)寶石的偏振光其振動(dòng)方向仍然與下偏光片一致,與上偏光片垂直,故不能通過(guò)上偏光片,視域全暗(如下圖)?! ?br> c、樣品明亮,沒(méi)有明暗變化,則可能是隱晶質(zhì)或微晶集合體
d、如果樣品具灰暗的蛇紋狀、網(wǎng)格狀或不規則狀的現象,則可能是均質(zhì)體的異常雙折射或非均質(zhì)體,需進(jìn)一步驗證:
(a)、將寶石轉到最亮位置,再將上偏光片轉動(dòng)90度,觀(guān)察寶石的明暗變化
(b)、寶石變得更亮,則為異常雙折射
(c)、寶石亮度保持不變或變暗,則為雙折射。
偏光鏡工作原理
① 轉動(dòng)寶石360°過(guò)程中,寶石呈全暗,稱(chēng)為全消光,是單折射的寶石。
② 轉動(dòng)寶石360°過(guò)程中,寶石呈四明四暗,稱(chēng)為正常消光,一般為雙折射寶石。
③ 轉動(dòng)寶石360°過(guò)程中,寶石呈全亮,稱(chēng)為集合消光,為雙折射集合體,如翡翠、瑪瑙等。
④ 轉動(dòng)寶石360°過(guò)程中,寶石呈出現黑十字(無(wú)色圈)、格子狀或者斑塊狀消光和暈彩,稱(chēng)為異常消光(圖8-2-28),為異常雙折射的寶石,如玻璃、塑料、石榴石、鉆石等。這些寶石是單折射的,但是由于內應力等原因引內部結構的不均一,產(chǎn)生這種異常雙折射。
⑤ 轉動(dòng)寶石360°過(guò)程中,寶石呈半亮,與全亮非常類(lèi)似,是假集合消光,為半透明的均質(zhì)體集合體的消光現象,是光線(xiàn)被不透明的顆?;蛘叽植诘谋砻媛湓斐傻?,如半透明的綠色玻璃。
某些偏光鏡上有干涉球,檢測時(shí),加上干涉球可檢測非均質(zhì)體寶石是一軸晶或二軸晶。首先在偏光鏡下找到光軸方向,然后加上干涉球,可觀(guān)察到下圖所示的干涉圖。
干涉圖
5.多色性檢測
A、轉動(dòng)偏光片,使其與下偏光片的振動(dòng)方向一致。
B、將寶石置于上下偏光片之間并轉動(dòng)寶石
C、從上偏光片上方觀(guān)察寶石有無(wú)多色性
6.偏光鏡使用的局限性:
A、不透明或接近不透明寶石,不能用偏光鐿測試
B、對于顆粒很小的寶石,觀(guān)察結果不準確。
C、要注意所測寶石的琢型,對于圓多面型寶石,不應將其臺面平行偏光鏡載物臺,以防反光強烈而影響觀(guān)察結果的準確性。
D、折射率高(>1.81)的寶石,如鉆石等,強的光澤將影響觀(guān)察結果。
E、含大量包裹體、裂隙的寶石不易在偏光鏡下觀(guān)察,因為該類(lèi)寶石中的包裹體或裂隙,會(huì )使寶石產(chǎn)生虛假的光學(xué)效應。