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常规宝石仪器-折射仪

2006/10/10 , by 珠宝实验室 , From 本站整理
3. 折射仪(如图2-4)
(1)    用途
  测定折射率、双折率、光性
(2)    组构(如图2-4)
  折光仪主要由高折光率棱镜、刻度尺、透镜、棱镜反射镜、目镜和套在目镜上的偏光片及光源等组成。主要组成部分的特点如下:
  A.      高折射率棱镜
  高折射率棱镜必须满足两个条件:单折射和高折射率。大多数棱镜采用铅玻璃(折射率为1.86-1.96)。立方氧化锆是一种理想的棱镜材料,其折射率(2.16)、硬度(8.5)高且不易磨损、不易腐蚀,但若采用常规接触液,读数的清晰度差。
  B.      光源:
  折射仪常用的光源有两种,一种为折射仪外部光源,另一种为折射仪内部光源。外部光源经由折射仪入射窗口进入折射仪,内部光源位于折射仪内部。由于宝石的色散,其折射率都是在入射波长为589.5nm条件下测试的结果。因此最理想的入射光波应为波长589.5nm的黄光。产生最理想黄光的光源是钠光灯。若入射光为白光,由于宝石的色散,阴影边界为彩色谱带,读数时看准黄绿边交界部位即可。
  C.      接触液
  接触液不是折射仪的部件但是折射仪使用过程中必不可少的辅件,它的作用是使待测宝石和高折射率棱镜产生良好的光学接触。目前广泛使用的接触液的折射率是1.81,该接触液是在折射率为1.74的二碘甲烷中饱和溶解硫,折射率升到1.78,再加入18%的四碘乙烯配制而成。
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       图2-4  折光仪
(3) 原理
  折光仪是根据全反射原理制造的。当光线由光密质的铅玻璃半球进入光蔬质的宝石时,如果入射角稍微大于宝石的临界角,就造成全反射,光线就全反射回玻璃半球内,并透射到根据折光率公式:N宝=N玻*Sin¿已标定好的刻度尺上,再通过目镜和偏光片放大观察,直接读出标尺上的数值,就是宝石的折光率(如图2-5)。
  宝石折射仪的精密度为 0.002,测量范围:1.350—1.81。

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             图2-5  折光仪工作原理

(4) 测试前的准备工作
  A.所测宝玉石样品必须有一个抛光极好的平面或弧面。表面不平整的样品不能测试。
  B. 准备好清洗工作台和样品的试剂和小设备。如二甲苯、镊子、棉签、镜头纸。
  C.调整好光源。若光源为外部光源应调整光源,从目镜观察调整光源,待整个视域明亮,标尺清晰。
(5) 操作方法:
  用折射仪测定宝玉石折射率的主要方法有:大刻面宝石测定法、小刻面宝石测定法及弧面宝玉石测定法(点视法) 。
A.大刻面宝石测定法
  a.用棉签或镜头纸沾二甲苯或酒精清洗工作台及样品
  b.  在折射仪金属台上滴上一小滴接触液
  c.  选用最大且抛光最好的刻面,将该刻面放在油谪上,然后用手指轻轻推入玻璃工作台中央,不能使用镊子,以防划坏玻璃工作台。
  d.  盖上折射仪罩
  e.眼睛尽可能靠近目镜,头上下移动,在视域的标尺上寻找明暗不一的情况,在标尺数值小的一端暗,数值大的一端亮。在明暗交接处的阴影边界,就是宝石的折光率值(如图2-6)

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                    图2-6  刻面宝石折射率的测试      
   折射仪动画

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