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1儀器介紹

寶石折射儀(gem refractometer)用於測定寶玉石琢件折射率的儀器。它用一個高折射率的均質性材料(如鉛玻璃或合成立方氧化鋯)半球作稜鏡;通過稜鏡射向被測光疏物質的光,小於臨界角的光線進入該光疏物質,目鏡上見不到這些光,表現為一個暗域;大於臨界角的光線全反射回稜鏡,在目鏡上表現出一個亮域;明暗域的分界線相當於該臨界角的位置。目鏡下安裝有一個標尺,刻有與此臨界角相對應的折射率值,明暗域界限指示的數值即被測物質的折射率。為使被測寶石界面與稜鏡檯面達到密合的接觸,二者問尚需加一滴其折射率低於稜鏡材料而高於寶石的浸油(常用高折射率浸油n=1 80),因此,所測寶石的折射率若高於浸油就讀不到正確結果。折射儀不僅可測得寶玉石的折射率、雙折射率,還可用來判定軸性、光性正負,使用單色光源或濾色片,還可用於測定色散值。
儀器結構
折射儀主要由高折射率稜鏡(鉛玻璃或立方氧化鋯)、稜鏡反射鏡、透鏡、標尺(內標尺或外標尺)和目鏡等組成。

2工作原理

折射儀的工作原理是建立在全內反射的基礎上。該儀器是測量寶石的臨界角,並將讀數直接轉換成折射率值。
產生全反射的條件:
1.折射儀的高折射率稜鏡必須為光密介質
2.待測寶石為光疏介質
3.接觸液使稜鏡與待測寶石之間形成良好的光學接觸

3操作要領

1. 接通電源、打開儀器
2. 用酒精清洗寶石和稜鏡
3. 在折射儀稜鏡上點一滴接觸液(直徑約2mm為宜),使用鈉光照明,可見油的陰影邊界
4. 寶石最大的檯面放入稜鏡上,浸油使寶石和稜鏡之間形成良好的光學接觸
5. 眼睛靠近目鏡可觀察陰影區和明亮區並讀數,讀數保留小數點第三位
6. 按順序轉動寶石360°,經驗豐富者可轉動寶石0°、45°、90°進行觀察和讀數
7. 測試完畢,將寶石輕推至金屬台上,取下寶石
8. 清洗寶石和稜鏡

4現象解釋

1. 待測寶石在折射儀上轉動360°時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動360°時,出現兩條陰影邊界,一條陰影邊界固定不變,另一條發生移動,說明該寶石為一軸晶寶石。如動值為大值,則為一軸晶正光性寶石;如動值為小值,則為一軸晶負光性寶石。
3. 待測寶石在折射儀上轉動360°時,兩條陰影邊界都移動,說明該寶石為二軸晶寶石。如高值移動超過中間值,說明β值接近α值為二軸晶正光性;如低值陰影邊界移動超過中間值,說明β值接近γ值為二軸晶負光性。
4. 點測法(遠視技術法):針對弧面型和刻面較小的寶石
1) 清洗稜鏡和寶石
2) 在金屬台上點一滴接觸油
3) 手持寶石,用弧面或小刻面接觸金屬台上的接觸油,以油滴直徑為0.2mm為宜
4) 將沾有油滴的寶石輕置於稜鏡中央
5) 眼睛距目鏡25-45cm,平行目鏡前後移動頭部
6) 觀察油滴半明半暗交界處,讀數並記錄,讀數保留小數點后兩位

5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)
4.確定寶石的光性符號,如各向異性寶石的正光性和負光性

6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
3.不能區分某些人工處理寶石,如天然藍寶石與熱處理藍寶石
4.不能區分某些合成寶石,如天然紅寶石與合成紅寶石
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