折射仪在宝石鉴定中存在的问题及对策分析
2017-08-09卢君
卢君
摘 要：折射仪可以测得宝石的折射率、双折率、轴性、光性特征，为鉴定宝石提供直接证据，但由于折射仪光源、宝石放置位置、折射油的影响，在测试时会出现很多不确定的情况；折射仪所测的折射率为垂直折射仪棱镜长轴方向所在的切面的折射率值，而不是宝石和棱镜接触面所在切面的折射率值。
关键词：折射仪；问题；对策
中图分类号：TS933 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）13-0213-01
折射仪在宝石鉴定中是最有效的仪器之一，可基本确定宝石的种属。但折射仪有其局限性，例如无法确定宝石是否为合成或经过人工处理；由于其光源问题在测得折射率会有误差；很多人认为折射仪测得的折射率值为宝石和棱镜接触面所在切面的折射率值，其实不然，折射仪所测的折射率为垂直折射仪棱镜长轴方向所在的切面的折射率值。
1 折射仪的原理
折射仪的原理为全内反射原理，当光从光密介质入射到光疏介质时，折射角大于入射角，当入射角达到某个值时，折射角为90°，此时入射角为临界角，当入射角大于临界角时，宝石不再发生折射，而是发生全内反射。不同宝石的临界角不同，据此可测得折射率值。
2 折射仪的用途
2.1 折射仪可测得刻面宝石的折射率、双折射率、轴性和光性，从而确定宝石种属
光学性质不同的宝石在折射仪上现象不同。①均质体宝石只有一个折射率值，在折射仪上表现为只有一个折射率值，宝石转动一周，折射率值不变。②一轴晶宝石有两个折射率值，Ne和No，在折射仪上表现为两个折射率值，旋转宝石一周，数值变化的为Ne，数值不变的为No。若大值动，即Ne>No，为一轴晶正光性；若小值动，即Ne
2.2 折射仪可测得弧面宝石的近似折射率值，从而缩小宝石种属范围
弧面宝石折射率值的测试方法为点测法，在视域里面可观察到宝石与棱镜接触点的放大影像即圆形小球，平行移动头部，小球明暗分界的位置即为宝石的近似折射率值，从而缩小宝石种属范围，但无法测得双折射率、轴性和光性特征，因而无法具体定宝石种属。
3 折射仪的存在的问题及对策
（1）光源波长不标准，测试存在误差。宝石折射率值是用589nm的钠黄光所测的数值，但标准的589nm钠黄光光源价格昂贵，大多数折射仪上所采用光源并非标准的589nm钠黄光，而是以589nm为中心的一个窄带，这就造成了在测宝石折射率时宝石折射率值与标准值有误差，宝石在棱镜上的位置不同，数值也会有所差异。对于这种情况，在测试宝石时尽可能将宝石放在棱镜的固定位置，在旋转宝石时位置不变化。（2）折射油量过多或过少，测试不准确。在测刻面宝石折射率时，折射油的量要适中，折射油过少宝石和棱镜的接触不完全，测不到折射率，折射油过多则宝石易漂浮，也不易测得折射率值。测弧面宝石时，折射油不要直接滴在棱镜上，而是滴到金属台上，将所测的宝石沾一点折射油即可，过多视域里面小球过大，误差也大。（3）无法区分宝石是否为合成或经过人工处理。折射仪主要是根据宝石的折射率等信息鉴定宝石种属，而大多数天然宝石和合成宝石的折射率值差异不大，因而无法区分天然宝石、合成宝石、人工处理宝石。需要借助其它仪器进行鉴定，例如显微镜、分光镜、滤色镜等综合判断。但对于某些合成宝石有着重要的鉴定意义，例如合成尖晶石的折射率为1.727，非常稳定，不会变化，而天然尖晶石的折射率多为1.718左右，据此可区分天然尖晶石和合成尖晶石。（4）折射仪所测的折射率值为垂直折射仪棱镜长轴方向所在切面的折射率值，而不是宝石和棱镜接触面所在平面的折射率值。
在测宝石折射率时会有以下几种特殊情况：①一轴晶宝石，当宝石光轴方向和宝石棱镜垂直时，此时所测的折射率为Ne和No切面，由于Ne即光轴和宝石棱镜垂直，旋转宝石一周，所测切面不变，即可在目镜里面看到两个不动的折射率值，即Ne和No。②二軸晶宝石，当宝石的三个主轴Ng、Nm、Np和棱镜垂直时，旋转宝石一周，所测切面变化，但其中一个数值即和棱镜垂直主轴的数值不会变化，即可在目镜里面看到两个值，旋转宝石一周，一个值动，一个值不动，不动值为Ng、Nm、Np。这种特殊情况的位置有三种，此时很容易将宝石判断为一轴晶，因此在测试宝石时需要多测几个刻面，以排除特殊位置。
4 结语
（1）折射仪测宝石折射率时由于光源波长不标准，需注意宝石在棱镜上的的位置尽可能不变化。（2）在测折射率过程中，刻面宝石根据宝石大小滴适量的折射油，弧面宝石折射油以少为好。（3）折射仪可确定宝石种属，但确定是否为合成或处理需配合其它仪器。（4）折射仪所测的折射率值为垂直折射仪棱镜长轴方向所在切面的折射率值，而不是宝石和棱镜接触面所在平面的折射率值。
参考文献
[1]张蓓莉.系统宝石学[M].北京：地质出版社，2006：83-87.
[2]李娅莉.宝石学教程[M].武汉：中国地质大学出版社，2011：74-77.
