珠寶鑒定第4章

第四章寶石鑒定

§4.1寶石鑒定概述§4.2寶石放大鏡和寶石顯微鏡§4.3折光儀§4.4比重的測(cè)定方法§4.5偏光器§4.6二色鏡§4.7可見(jiàn)光分光鏡§4.8查爾西濾色鏡§4.9熒光的測(cè)試§4.10熱導(dǎo)儀寶石鑒定的內(nèi)容包括：寶石品種的鑒別，質(zhì)量?jī)?yōu)劣的評(píng)價(jià)，琢磨加工工藝的評(píng)定，天然寶石與其人工合成制品和人造仿制品的識(shí)別等，以便給寶石的科學(xué)研究及寶石的經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)價(jià)提供依據(jù)。寶石鑒定檢測(cè)的對(duì)象主要是寶石的成品和半成品，因而要求在不損壞樣品的條件下進(jìn)行（除原材料外）?！?.1寶石鑒定概述礦物鑒定方法:

1.肉眼觀察鑒定（顏色、形態(tài)、光澤、解理等）；

2.物理性質(zhì)測(cè)試鑒定（比重、折射率、硬度）；

3.以晶體光學(xué)性質(zhì)為依據(jù)的偏光顯微鏡下鑒定；

4.晶體結(jié)構(gòu)分析（X射線衍射、紅外光譜等）；

5.化學(xué)成分分析（化學(xué)分析、電子探針成分分析、X射線熒光分析）等。一、寶石鑒定的特點(diǎn)：首先，寶石是珍貴的，不能隨意刻劃、破壞、浸蝕，必須保證檢測(cè)的無(wú)損性。寶石鑒定的最大特點(diǎn)是在寶石不受任何損壞的情況下測(cè)試寶石的物理化學(xué)性質(zhì)。不能用研究礦物的方法研究寶石。其次，礦物的鑒定多數(shù)情況下是為基礎(chǔ)研究而進(jìn)行的，寶石的鑒定多數(shù)情況下是為商業(yè)服務(wù)的，因而寶石鑒定應(yīng)簡(jiǎn)單、快速、便捷、經(jīng)濟(jì)。再者，在寶石鑒定中還必須依據(jù)其內(nèi)在特征判別該寶石是天然的，還是經(jīng)人工優(yōu)化處理的或者是人工生產(chǎn)的。二、寶石鑒定的步驟寶石鑒定可分為肉眼鑒別和儀器分析鑒定兩部分。寶石肉眼鑒別包括：形態(tài)、顏色、光澤、透明度、色帶、色散、特殊的某些光學(xué)效應(yīng)（星彩、貓眼等）以及樣品表面琢磨、拋光加工情況等。肉眼鑒定是寶石鑒定的基礎(chǔ)，通過(guò)肉眼對(duì)寶石的顏色、透明度、光澤、色散、特殊的光學(xué)效應(yīng)、包裹體特征等直觀現(xiàn)象的觀察，對(duì)樣品的屬性有一個(gè)初步的確認(rèn)，然后再?gòu)暮?jiǎn)到繁的選用有效的鑒定儀器檢測(cè)和驗(yàn)證。儀器分析鑒定則包括折射率、偏光性、多色性、比重、包裹體、熒光性、以及查爾西濾色鏡檢查和分光光譜特征等。寶石鑒定分四個(gè)步驟：肉眼鑒別、有效而簡(jiǎn)便的儀器檢測(cè)、穩(wěn)定的物理常數(shù)驗(yàn)證、簽發(fā)鑒定報(bào)告。舉例：1.無(wú)色透明的小圓刻面型寶石；2.翠綠色透明寶石，幾種可能：祖母綠、綠玻璃、鈣鐵榴石等；3.藍(lán)色的透明寶石，幾種可能：藍(lán)寶石、藍(lán)色尖晶石和藍(lán)色鋯石等。1.送樣應(yīng)填寫(xiě)送樣單，并詳細(xì)填寫(xiě)送鑒樣品的特點(diǎn)，如顏色、重量（尺寸）、形狀及瑕疵所在位置等。以消除調(diào)換之嫌。2.經(jīng)三個(gè)以上可信測(cè)試數(shù)據(jù)相互驗(yàn)證，綜合分析所有的鑒定特征后再填寫(xiě)鑒定報(bào)告。3.鑒定者填寫(xiě)完鑒定報(bào)告后，需交第二者復(fù)查并簽署意見(jiàn)。4.最大限度的避免鑒定過(guò)程對(duì)樣品的損害。鑒定環(huán)境要安靜、安全，避免樣品掉落。5.浸油、重液或清洗劑對(duì)有機(jī)寶石，如琥珀、塑料，二層石、三層石的粘膠有溶解的能力，應(yīng)避免與之接觸。6.紫外線及X射線屬高能量射線，對(duì)無(wú)色透明寶石的顏色會(huì)造成損害，建議盡量避免使用。7.浸油和重液多具淺黃色，易對(duì)淺色的多孔寶石如珍珠、珊瑚、綠松石等造成顏色上的污染，建議顏色淡雅的多孔寶石不要接觸重液，即是接觸也應(yīng)快速清洗。三、寶石鑒定的注意事項(xiàng)返回§4.2寶石放大鏡和寶石顯微鏡1.手持放大鏡(handloupe)

手持放大鏡有10倍、20倍、30倍等數(shù)種。一般常用的是10倍放大鏡。放大鏡主要用于觀察寶石的下列特征：（1）表面損傷（刻痕、鑿痕、表面瑕疵）；（2）內(nèi)部裂隙、解理及雙晶紋；鉆石的因解理造成的階梯狀表面鉆石的羽狀體“胡須”（3）切磨質(zhì)量(小面大小、角度的準(zhǔn)確性及對(duì)稱(chēng)性）、拋光質(zhì)量；（4）包裹體（包括固相、氣相及液相包裹體）；鉆石中的鉻透輝石包體（5）顏色均勻程度（色帶）；（6）某些合成寶石的生長(zhǎng)線；（7）拼合寶石的接合面、光澤和氣泡。2.寶石顯微鏡(雙目寶石體視顯微鏡binocularstereoscopicgemologicalmicroscope)放大倍數(shù)一般是10倍至70倍。

內(nèi)藏式底光源是裝置于顯微鏡臺(tái)座內(nèi)的照明光源。主要用來(lái)觀察樣品內(nèi)部的某些缺陷，如裂隙、包裹體、解理和色帶等。

上部反射光源觀察寶石晶體表面特征：如斷口、解理面、生長(zhǎng)線以及寶石的琢工、拋光質(zhì)量、損傷等，并可鑒別二層石、三層石拼合石，確定寶石是天然的還是人工制造的或是否經(jīng)過(guò)優(yōu)化處理。寶石顯微鏡主要用途：1.檢查寶石表面特征：寶石表面劃痕、蝕象、破損、拼合面（氣泡、光澤差異）等。鋯石面棱破損

鉆石的三角蝕象紅寶和合成紅寶拼合2.觀察寶石內(nèi)部特征：包裹體的種類(lèi)、形態(tài)、數(shù)量、雙晶面、生長(zhǎng)紋、顏色色形分布特點(diǎn)等，對(duì)含有特殊內(nèi)含物的寶石具有鑒定意義。翠榴石中的馬尾絲狀包體斜長(zhǎng)石中的雙晶紋3.觀察寶石后刻面棱重影：雙折率大的寶石，如鋯石（0.059），橄欖石（0.036），碧璽（0.018）等寶石的刻面棱重影現(xiàn)象，可作為寶石的主要鑒別特征。鋯石中的刻面棱雙影4.吸收光譜的觀察：以一手持式分光鏡代替目鏡，使用透射照明來(lái)檢測(cè)寶石的光譜特征。5.顯微照相：在目鏡上裝一照相機(jī)，可直接拍下寶石中所觀測(cè)到的現(xiàn)象。返回紅寶石可見(jiàn)光吸收譜§4.3折光儀(refractometer)測(cè)折光率的方法主要有兩種：一種是直接測(cè)量法，另一種是相對(duì)測(cè)量法。直接測(cè)量法使用的是折光儀，相對(duì)測(cè)量法是指液體浸沒(méi)法（油浸測(cè)量法）。

油浸法是利用折光率已知的浸油與待測(cè)寶石相比較，以求得寶石折射率的方法。油浸法能夠精確測(cè)定樣品的折光率，但其常規(guī)方法的手續(xù)比較繁瑣，而且不適用于已琢磨好的寶石成品。折光儀是根據(jù)光的全反射原理制造的。常用的折光儀主要由折光率為1.81的鉛玻璃磨光為半球形的工作臺(tái)、刻度尺、目鏡和套在目鏡上的偏光片組成。折光儀的工作原理主要用途1.鑒定寶石，可測(cè)定折光率在1.35-1.81之間寶石的折光率值2.可測(cè)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(zhì)）4.確定寶石的光性符號(hào)，如各向異性寶石的正光性和負(fù)光性將寶石置于折光儀的測(cè)試臺(tái)上，寶石的小面通過(guò)折射油與棱鏡緊密接觸，目鏡中所觀察到的明暗界線，即是相應(yīng)的折光率值。360°轉(zhuǎn)動(dòng)寶石，可作出以下判斷：

1、有一個(gè)陰影邊界。即寶石只有一個(gè)折射率值，說(shuō)明所測(cè)寶石為均質(zhì)體。1.7182、出現(xiàn)二個(gè)陰影邊界。說(shuō)明所測(cè)寶石為非均質(zhì)體：

a、一條陰影邊界移動(dòng)，此時(shí)寶石為一軸晶：

若高折射率的陰影邊界移動(dòng)，則為一軸晶正光性；

若低折射率的陰影邊界移動(dòng)，則為一軸晶負(fù)光性。電氣石1.624-1.644DR：0.018-0.040一軸（－）b、二條陰影邊界均移動(dòng)，此時(shí)寶石為二軸晶：

若高折射率的陰影邊界移動(dòng)幅度大，則為二軸晶正光性；

若低折射率的陰影邊界移動(dòng)幅度大，則為二軸晶負(fù)光性。

最高折射率與最低折射率的差值，即為該寶石的雙折射率值。

3、無(wú)陰影邊界，說(shuō)明寶石的折射率值超出折射儀的量程。橄欖石1.654－1.690DR：0.035-0.038二軸（＋）局限性1.所測(cè)寶石一定要有拋光面2.寶石的RI<1.35或者>1.81都無(wú)法讀數(shù)3.不能區(qū)分某些人工處理寶石，如天然藍(lán)寶石與熱處理藍(lán)寶石4.不能區(qū)分某些合成寶石，如天然紅寶石與合成紅寶石返回§4.4比重的測(cè)定方法寶石比重的測(cè)量，目前常用的有兩種方法：靜水力學(xué)法和重液法。一、靜水力學(xué)法

例如；一顆寶石重4克拉，在28℃的四氯化碳中稱(chēng)重是2.42克拉，四氯化碳在溫度為28℃時(shí)的比重為1.579。代入公式：結(jié)果表明所測(cè)寶石是剛玉。將比重值加上密度的單位g/cm3，即3.997g/cm3，就是剛玉寶石的測(cè)定密度。1.克拉比重天平(caratspecificgravitybalance)克拉比重天平是以克拉為稱(chēng)量單位的一種單盤(pán)式天平，其測(cè)定精確度可達(dá)小數(shù)點(diǎn)后第三位數(shù)。依據(jù)其結(jié)構(gòu)性能又可以分為機(jī)械式克拉比重天平和微電腦自動(dòng)克拉比重天平兩種。機(jī)械式克拉比重天平微電腦自動(dòng)克拉比重天平彈簧稱(chēng)2.比重天平（specificgravitybalance）

雙盤(pán)天平進(jìn)行改裝得到比重天平。比重天平應(yīng)用靜水力學(xué)法測(cè)比重應(yīng)注意的事項(xiàng)：天平在測(cè)試之前，必須處在水平位置上；先測(cè)寶石在空氣中的重量，再測(cè)在溶液中的重量，以免寶石表面沾上液體使重量增大；在工作環(huán)境的附近要放有溫度計(jì)(最好放入溶液中)，根據(jù)溫度計(jì)的數(shù)字，選用相應(yīng)的溶液比重值代人計(jì)算公式；多孔寶石不宜使用靜水力學(xué)法測(cè)比重。二、重液法(重液懸浮測(cè)量法)將欲測(cè)寶石樣品放入已知的比重液中，視寶石樣品在比重液中沉浮情況，間接測(cè)定寶石比重的一種方法。1.寶石比重>比重液；2.寶石比重＝比重液；3.寶石比重<比重液。

利用重液測(cè)量寶石樣品比重的三種情況例如：藍(lán)色黃玉>三溴甲烷>海藍(lán)寶石海藍(lán)寶石和改色黃玉名稱(chēng)密度（g/cm3）稀釋可配制密度范圍（g/cm3）稀釋溶劑飽和鹽水1.131.00～1.13蒸餾水三溴甲烷2.892.50～2.89乙醇、溴乙烯、四氯化碳二碘甲烷3.332.90～3.33苯、二甲苯克列里奇液4.153.33～4.15蒸餾水常用重液、稀釋溶劑和重液配制范圍測(cè)定時(shí)先將待測(cè)寶石樣品放置于比重略大于寶石樣品的重液中，再徐徐加入適當(dāng)溶液（不同比重液只能選用一定的稀釋液稀釋?zhuān)┦怪鸩较♂專(zhuān)徛档捅戎匾旱谋戎?。?dāng)待測(cè)寶石樣品在重液中呈半懸浮狀態(tài)時(shí)，則表明二者之間的比重相等。

取出寶玉石樣品，測(cè)出該重液比重。即可得知此寶玉石樣品的比重。

常見(jiàn)寶石的比重：水晶(2.65)、方解石(2.71)、淡紅色電氣石(3.05)、透明螢石(3.18)、橄欖石(3.34)、鉆石(3.52)、黃玉(3.56)、人造剛玉(3.99)。使用重液測(cè)比重應(yīng)注意的事項(xiàng)：1.重液多有毒性，不要長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)作業(yè)，應(yīng)在良好通風(fēng)條件下操作；2.用過(guò)的比重液可以繼續(xù)使用，重液具有一定的揮發(fā)性，應(yīng)密封避光和防潮；3.具有多孔隙的寶石不宜使用重液，如歐泊、綠松石、青金石、珊瑚、珍珠及各種有貓眼效應(yīng)的寶石均不能使用，因?yàn)橹匾壕哂悬S的色調(diào)，重液進(jìn)入寶石中會(huì)污染寶石的顏色，并不易清洗；4.重液對(duì)有機(jī)質(zhì)具有一定的溶解性，故天然有機(jī)寶石和人造塑料制品均不能使用重液，二層石、三層石也不能浸于重液中，因?yàn)檎衬z會(huì)被重液溶解。返回§4.5偏光器(illuminatorpolariscope)上偏光片下偏光片一、偏光器的原理及用途當(dāng)自然光通過(guò)下偏光鏡片后，就成為平行下偏光振動(dòng)方向的偏光，由于上偏光鏡片的振動(dòng)方向與下偏光鏡片的振動(dòng)方向相互垂直，因此通過(guò)下偏光鏡的偏光不能透過(guò)上偏光鏡。當(dāng)上、下偏光片正交、且在兩偏光鏡片間不放置任何樣品時(shí)，視域表現(xiàn)出全暗狀態(tài)。一、偏光器的原理若在正交的上、下偏光鏡片間放置一個(gè)均質(zhì)體樣品，則光波通過(guò)樣品時(shí)其振動(dòng)方向始終不變而仍與下偏光鏡片的振動(dòng)方向一致，因而它不能透過(guò)上偏光鏡片，視域始終保持黑暗而呈全消光。當(dāng)非均質(zhì)體的光軸平行于光路安置時(shí)，也呈全消光。以其他方位安置的非均質(zhì)體，光波進(jìn)入樣品后便要發(fā)生雙折射，分解為振動(dòng)方向相互垂直且光速不等的兩個(gè)偏光。若此二偏光的振動(dòng)方向分別與上、下偏光鏡的振動(dòng)方向一致，視域也呈黑暗，因最終無(wú)光波透過(guò)上偏光鏡片；

一旦繞光路旋轉(zhuǎn)樣品時(shí)，透過(guò)樣品的兩偏光的振動(dòng)方向便與上偏光鏡片的振動(dòng)方向成斜交，它們有一部分可以透過(guò)上偏光鏡片，視域相應(yīng)變亮，并表現(xiàn)出干涉色。在旋轉(zhuǎn)樣品360°過(guò)程中，共有4次黑暗與明亮的相互轉(zhuǎn)變交替。二、寶石光性鑒別方法打開(kāi)照明燈，轉(zhuǎn)動(dòng)上偏光片，使其與下偏光振動(dòng)方向正交。此時(shí)視域最暗，處于消光位置。再將寶石臺(tái)面向下放到上、下偏光片之間，然后由上偏光片的上方觀察偏光器中的樣品，看轉(zhuǎn)動(dòng)寶石360°的變化。

1.光性均質(zhì)體在偏光器下，任意轉(zhuǎn)動(dòng)和翻動(dòng)寶石樣品，如果寶石始終呈現(xiàn)出全暗即全消光狀態(tài)，沒(méi)有任何明暗變化，則屬均質(zhì)體。即為非晶質(zhì)或等軸晶系晶體。最常見(jiàn)的光性均質(zhì)體寶石有：鉆石（金剛石）、立方氧化鋯、石榴石、尖晶石、鈦酸鍶和各種玻璃等。2.光性非均質(zhì)體如果寶石在旋轉(zhuǎn)一周過(guò)程中，呈現(xiàn)出有規(guī)律的四明四暗交替變化，則表明為非均質(zhì)體。包括除等軸晶系之外的其他6個(gè)晶系的寶石。這種明暗變化是非均質(zhì)體寶石所特有的性質(zhì)。但光軸平行于光路的非均質(zhì)體，繞光路旋轉(zhuǎn)時(shí)將始終保持全消光；而一旦翻動(dòng)樣品后，在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中即呈現(xiàn)明暗變化。最常見(jiàn)的光性非均質(zhì)體寶石有：紅寶石、藍(lán)寶石、金綠貓眼石、變石、祖母綠及綠柱石類(lèi)寶石、水晶、碧璽、托帕石、海藍(lán)寶石、鋯石、橄欖石等。3.隱晶質(zhì)或微晶幾何體如果寶石始終是明亮的，則可能為隱晶質(zhì)或微晶幾何體。由于組成集合體的許多微小晶體的方向各不相同，使得寶石在各種位置都不能消光。如玉髓、翡翠和軟玉等。4.測(cè)定均質(zhì)寶石異常雙折射現(xiàn)象（異常干涉色）一些寶石在正交偏光下呈灰暗的蛇紋狀、網(wǎng)格狀或不規(guī)則的明亮變化。這種現(xiàn)象可能是均質(zhì)體的寶石所呈現(xiàn)的異常干涉色。鉆石、石榴石、合成尖晶石、玻璃及琥珀等可具異常雙折射現(xiàn)象。其與非均質(zhì)體的區(qū)別方法是：將寶石旋轉(zhuǎn)到最亮的位置，再將上偏光片轉(zhuǎn)動(dòng)90°，使其與下偏光振動(dòng)方向平行，注意觀察寶石的明暗變化，若寶石變得更亮，則為異常干涉色，寶石屬均質(zhì)體；若寶石亮度保持不變或變暗，則為非均質(zhì)體寶石。三、寶石多色性的檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)偏光器的上偏光鏡片，使其與下偏光鏡片的振動(dòng)方向一致，此時(shí)視域應(yīng)表現(xiàn)為最明亮，邊轉(zhuǎn)動(dòng)寶石樣品邊觀察視域，若具有多色性的寶石，其顏色將隨著樣品的轉(zhuǎn)動(dòng)而發(fā)生變化。例如觀察藍(lán)寶石，隨著樣品的轉(zhuǎn)動(dòng)，可以發(fā)現(xiàn)藍(lán)寶石一會(huì)兒呈深藍(lán)色，一會(huì)兒又是藍(lán)綠色，對(duì)于無(wú)多色性的樣品，無(wú)論怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)樣品，其表面顏色不發(fā)生任何變化。返回§4.6二色鏡(dichroscope)二色鏡的結(jié)構(gòu)二色鏡的基本原理是利用高雙折射率的冰洲石或偏振片，將透過(guò)寶石晶體的二束振動(dòng)方向和傳播速度都不相同的平面偏振光區(qū)分開(kāi)來(lái)。通過(guò)二色鏡目鏡觀察，則可見(jiàn)到二束由于選擇吸收不同而表現(xiàn)為不同顏色的兩塊窗口色像，以此可進(jìn)行對(duì)比和比較。目前市場(chǎng)上的二色鏡主要有兩種：一種用天然冰洲石制成，另一種用人造偏光玻璃或偏光塑料制成。二色性的外觀為一長(zhǎng)50～100mm，直徑約15mm的金屬或塑膠圓管。

常用的二色鏡是由玻璃棱鏡、冰洲石、窗口和目鏡組成。冰洲石可將穿過(guò)寶石的兩束平面偏振光區(qū)分開(kāi)來(lái)，并將二束光線的顏色并排進(jìn)行對(duì)比。二色鏡的結(jié)構(gòu)及觀察二色鏡的主要用途1.幫助鑒定具有強(qiáng)多色性的寶石，如璧璽具有二色性（綠和深綠）。璧璽2.區(qū)分各向同性與各向異性寶石，如：紅寶石與紅色尖晶石。紅寶石和紅色尖晶石外觀很相似，通過(guò)多色性的觀察可以將二者有效的區(qū)分開(kāi)來(lái)。紅寶石二色性明顯（橙紅和紅）；尖晶石各項(xiàng)同性，無(wú)多色性。紅寶石二色性明顯3.指導(dǎo)加工，如紅寶石在加工中頂刻面應(yīng)垂直光軸方向，以便將寶石的最佳顏色通過(guò)頂刻面顯示出來(lái)。紅寶石在加工中的最佳切磨方向操作步驟及注意事項(xiàng)1.觀察時(shí)采用透射光，光源應(yīng)為白光或自然光，絕不能用單色光或偏振光。2.待測(cè)樣品一定為有色、透明、具有雙折射的寶石。玉石不能測(cè)多色性。3.待測(cè)樣品盡量靠近二色鏡窗口部位，眼睛緊靠目鏡部位進(jìn)行觀察，以距離不超過(guò)2-5mm為宜。4.邊觀察邊轉(zhuǎn)動(dòng)寶石和二色鏡，等軸晶系、非晶質(zhì)寶石、無(wú)色各向異性寶石不顯多色性，有色各向異性寶石光軸方向不顯多色性。5.如發(fā)現(xiàn)有顏色變化就轉(zhuǎn)動(dòng)二色鏡90°，看二色鏡內(nèi)兩個(gè)視域中的顏色是否互換。如果顏色互換，表明寶石的二色性。如二色鏡窗口出現(xiàn)兩種顏色，則證明所測(cè)樣品為雙折射寶石（各向異性），如出現(xiàn)三色性則表明樣品為二軸晶寶石。6.為避開(kāi)寶石的光軸方向(此方向上顏色不發(fā)生改變)，對(duì)每個(gè)寶石均應(yīng)從三個(gè)不同方向觀測(cè)。具二色性的寶石是一軸晶，但也可能是二軸晶。但具三色性的寶石屬二軸晶。7.多色性的強(qiáng)弱與雙折射率大小無(wú)關(guān)。8.不要將寶石直接放在光源上，某些寶石受熱后多色性可能會(huì)發(fā)生改變。9.多色性的缺失，不能斷定該寶石是各向同性寶石；對(duì)弱多色性現(xiàn)象應(yīng)持懷疑態(tài)度，如不能肯定測(cè)試結(jié)果，則應(yīng)忽略本項(xiàng)測(cè)試。操作步驟及注意事項(xiàng)返回一、結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

根據(jù)分光鏡所利用的色散元件不同，分為棱鏡式和光柵式。1.棱鏡式分光鏡：特點(diǎn)：光譜的藍(lán)紫區(qū)相對(duì)擴(kuò)寬，紅光區(qū)相對(duì)壓縮；透光性好，可產(chǎn)生一段明亮光譜；紅光區(qū)分辮率要比藍(lán)光區(qū)差。棱鏡式分光鏡結(jié)構(gòu)圖§4.7可見(jiàn)光分光鏡（visible-lightspectroscope）2.光柵式分光鏡：

特點(diǎn)：所產(chǎn)生光譜各色區(qū)大致相等；紅光區(qū)分辮率比棱鏡式要高；透光性差，需要強(qiáng)光源照明。光柵式分光鏡結(jié)構(gòu)圖可見(jiàn)光分光器根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為手持式分光鏡和臺(tái)式分光鏡二種。1.手持式分光鏡(hand—heldspectroscope)

通常使用的手持式分光鏡為棱鏡式，其外殼為金屬管或塑膠管，長(zhǎng)約7—10cm，直徑1.5-2cm左右。手持式分光鏡中由于沒(méi)有光波刻度尺，所觀察到的只是一條連續(xù)的可見(jiàn)光光譜帶。2.臺(tái)式分光鏡(deskmodelspectroscope)臺(tái)式分光鏡主要由內(nèi)藏可調(diào)光源，輔助光纖玻璃照明光源，分光器，觀察鏡筒和固定支架等部分組成。新型的可見(jiàn)光分光器其吸收帶位置還可直接顯示在指示屏上。甚至將衍射光柵分光鏡與攝像系統(tǒng)相連接，把觀察到的吸收譜帶投放在影視屏上進(jìn)行觀察。注意事項(xiàng)：樣品觀察時(shí)，應(yīng)注意避免使用高強(qiáng)度熱光源，因?yàn)楦邚?qiáng)度熱光源的溫度高，將會(huì)導(dǎo)致被觀察的寶石樣品溫度升高，使吸收光譜變得模糊。若使用熱光源照射樣品一般需作降溫處理。最好采用高亮度光導(dǎo)纖維燈作照明光源，從而避免上升溫度對(duì)觀察樣品的影響。觀察分析時(shí)，切忌用手指把持樣品，因?yàn)樵诠庹丈湎卵簳?huì)產(chǎn)生波長(zhǎng)為592nm的吸收譜線。二、分光鏡工作原理1.利用色散元件（三棱鏡或光柵）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(jiàn)光光譜。2.寶石中所含的各種致色離子（過(guò)渡族元素、某些稀土元素、放射性元素），對(duì)可見(jiàn)光光譜具有不同程度的選擇性吸收。3.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，幫助指出寶石致色的原因。利用棱鏡產(chǎn)生單色光由鉻致色的玫瑰紅色紅寶石的光譜特征是在其紅色區(qū)694nm、692nm、668nm、659nm有4條吸收線，476nm、475nm、468處有3條吸收線，這說(shuō)明玫瑰紅色紅寶石中含有鉻離子和鐵離子，鮮艷的玫瑰紅色是由鉻離子及少量的鐵離子致色。因?yàn)殂t離子的吸收線集中在紅色波段，鐵離子的吸收線集中在藍(lán)色波段。玫瑰紅色紅寶石可見(jiàn)光吸收譜三、不同色素離子的特征吸收光譜1.鉻在透明寶石中，由鉻離子致色的寶石多呈鮮艷的紅色和綠色。顏色的明度大，有較好的反光效果，多屬高檔寶石品種。如祖母綠、翡翠、變石、紅寶石和粉紅色尖晶石、粉紅色黃玉、鈣鐵榴石。這些寶石由于本身鉻的含量不同，顏色上的差異使吸收線和吸收帶在可見(jiàn)光吸收譜中略有差異，但總的規(guī)律是一致的。各種紅色色調(diào)的紅寶石鉻離子的特征吸收光譜

寶石名稱(chēng)描述紅寶石紅區(qū)有4條吸收線，黃綠區(qū)寬的吸收帶，藍(lán)區(qū)3條吸收線，紫區(qū)吸收紅色尖晶石紅區(qū)有吸收線，黃綠區(qū)吸收帶，紫區(qū)吸收變石紅區(qū)有吸收線，黃綠區(qū)弱吸收帶，藍(lán)區(qū)1條吸收線，紫區(qū)吸收祖母綠紅區(qū)有吸收線，橙黃區(qū)弱吸收帶，藍(lán)區(qū)弱吸收線，紫區(qū)吸收翡翠紅區(qū)三條階梯狀吸收（630-690nm處），紫區(qū)437nm處有吸收線（綠色鮮艷無(wú)雜質(zhì)時(shí)，437nm吸收線可能缺失）光譜圖

無(wú)論是紅色寶石、還是綠色寶石，在可見(jiàn)光譜中的紫色、藍(lán)色、橙色(黃色)光波區(qū)均有寬的灰色吸收帶。在紅色光波段有2-4條平行排列的黑色吸收線。2.鐵

鐵元素對(duì)可見(jiàn)光有較強(qiáng)的吸收性，所以由鐵致色的寶石顏色明度一般都比較暗。如泰國(guó)的紅寶石，是由鉻和鐵兩種元素致色，所以顏色呈暗的紅色，反光效果遠(yuǎn)較緬甸紅寶石差。鐵的含量和價(jià)態(tài)不同，在寶石中可以顯各種顏色，如紅色石榴石、綠色電氣石及黑色赤鐵礦。

常見(jiàn)由鐵致色的寶石有藍(lán)寶石、鐵鋁榴石、黃玉、金綠寶石和貓眼、橄欖石、電氣石、綠柱石、海藍(lán)寶石、藍(lán)色尖晶石、堇青石、透輝石等。泰國(guó)紅寶石緬甸抹谷紅寶石鐵離子的特征吸收光譜寶石名稱(chēng)描述藍(lán)寶石藍(lán)區(qū)450、460、470nm有3條吸收窄帶橄欖石藍(lán)區(qū)453、473、493nm有3條吸收窄帶金綠寶石藍(lán)區(qū)444nm處有一強(qiáng)的吸收窄帶鐵鋁榴石黃綠區(qū)有三條強(qiáng)吸收窄帶（505、527、576nm），藍(lán)區(qū)和橙黃區(qū)有弱帶頑火輝石綠區(qū)506nm有一吸收線，此線為診斷線光譜圖

3.鈷

鈷可使寶石呈現(xiàn)帶紅的靛藍(lán)色，從不同的方向觀察，含鈷藍(lán)色寶石在藍(lán)色中可見(jiàn)紅色閃光。鈷是人造變石常用的致色元素。其吸收光譜特征是黃色和橙色區(qū)有三條寬的吸收線，在紅色和紫色區(qū)有灰色吸收帶。寶石名稱(chēng)描述合成藍(lán)色尖晶石綠、黃和橙黃區(qū)有三條強(qiáng)的吸收帶，綠區(qū)吸收帶最窄鈷玻璃綠、黃和橙黃區(qū)有三條強(qiáng)的吸收帶，黃區(qū)吸收帶最窄光譜圖

4.錳

是菱錳礦、薔薇輝石、粉紅色電氣石等粉紅色寶石的致色因子。吸收光譜特征是在紫色和藍(lán)色區(qū)有寬的吸收帶。寶石名稱(chēng)描述錳鋁榴石紫區(qū)432nm吸收窄帶為診斷帶光譜圖

粉紅色電氣石5.鈾

鈾的吸收光譜非常特殊，在整個(gè)吸收譜中沒(méi)有明顯的吸收帶，從藍(lán)色至紅色光區(qū)有密集平行排列的十余條黑色吸收線，是分光器中最容易顯示的吸收譜，是鑒別鋯石最有效的方法。寶石名稱(chēng)描述鋯石（無(wú)色）紅區(qū)653.5nm吸收線為診斷線鋯石（有色）紅區(qū)653.5nm吸收線，1-40條吸收線均勻地分布在各個(gè)色區(qū)光譜圖

6.稀土金屬釹和鐠

稀土金屬釹和鐠的吸收光譜與鈾相似，區(qū)別在于平行的吸收譜線相對(duì)灰暗，不如鈾的吸收譜線清晰，是磷灰石所具有的特征性光譜。寶石名稱(chēng)描述鉆石（無(wú)色）紫區(qū)415.5nm有一吸收線

光譜圖

其它吸收譜

四、主要用途及局限性1.可幫助確定具有典型光譜的寶石。如：鋯石653.5nm典型吸收線具有鑒定意義；鉆石415.5nm典型吸收線具有鑒定意義。2.幫助區(qū)分某些天然寶石與合成寶石。如：天然藍(lán)色尖晶石顯復(fù)雜的鐵譜；合成藍(lán)色尖晶石顯典型的鈷譜。3.幫助區(qū)分某些天然寶石與人工處理寶石。如：天然綠色翡翠紅光區(qū)630-690nm處顯三條階梯狀吸收譜；染色翡翠紅光區(qū)顯模糊吸收帶。4.幫助區(qū)分某些寶石與仿制寶石。如：紅寶石顯鉻譜、紅玻璃顯稀土譜；祖母綠顯鉻譜、綠色釔鋁榴石顯稀土譜。5.幫助確定寶石中的致色離子。如：紅寶石顯鉻譜、橄欖石顯鐵譜、合成藍(lán)色尖晶石顯鈷譜、鋯石顯鈾譜。6.不能區(qū)分某些天然寶石與合成寶石。如：天然紅寶石與合成紅寶石具有相似的光譜。返回§4.8查爾西濾色鏡(Chelseacolorfilter)祖母綠和合成祖母綠由鉻離子致色，有透過(guò)紅光和綠光的特性；當(dāng)通過(guò)查爾西濾色鏡觀察祖母綠和合成祖母綠時(shí)，寶石的綠光被濾色鏡吸收，只有紅光通過(guò)，所以祖母綠就呈現(xiàn)紅色或粉紅色。而其它與祖母綠相似的天然綠色寶石，用查爾西濾色鏡觀察時(shí)則不顯紅色。特點(diǎn)：僅能通過(guò)深紅色（約690nm）和黃綠色（約570nm）的光，而其它的光全部吸收。觀察時(shí)樣品、濾色鏡、眼睛應(yīng)相距很近，以不超過(guò)1cm為佳。

用途：曾是專(zhuān)門(mén)用以鑒別祖母綠的一種簡(jiǎn)易設(shè)備，現(xiàn)在用途已經(jīng)擴(kuò)大。查爾西濾色鏡在檢測(cè)綠色、藍(lán)色寶石時(shí)很有效，尤其是對(duì)祖母綠、藍(lán)寶石、翡翠、尖晶石和緬甸產(chǎn)紅寶石及其染色寶石的鑒別尤為成功。

1.幫助鑒定寶石種：

如某些產(chǎn)地的天然祖母綠、東陵石、青金石、獨(dú)山玉、水鈣鋁榴石、翠榴石等寶石在濾色鏡下變紅。

2.幫助區(qū)分某些天然與人工處理寶石：

綠色翡翠濾色鏡下不變紅，染色翡翠濾色鏡下變紅；由鎳致色的綠玉髓濾色鏡下不變紅，染色玉髓濾色鏡下變紅。

3.幫助區(qū)分某些天然寶石與合成寶石：

天然藍(lán)色尖晶石濾色鏡下不變紅，合成藍(lán)色尖晶石（Co致色）濾色鏡下變紅。常見(jiàn)寶石查爾斯濾色鏡下的鑒定特征

綠色寶石

寶石名稱(chēng)（及產(chǎn)地）查爾斯濾色鏡下的顏色哥倫比亞和前蘇聯(lián)的祖母綠紅至粉紅（與祖母綠顏色濃度有關(guān)）印度、尼日利亞、巴基斯坦、南非、贊比亞和津巴布韋的祖母綠綠色合成祖母綠亮紅色（紅色較天然祖母綠明亮）綠色翡翠綠色人工染色翡翠粉紅色，有些為綠色人工染色玉髓、石英巖粉紅色，有些為綠色綠玉髓綠色綠色鈣鐵榴石粉紅色藍(lán)色寶石

藍(lán)寶石綠色、灰綠色或黃色合成藍(lán)色尖晶石亮紅色（鈷致色），黃橙色（鐵）藍(lán)色玻璃綠色、灰綠色（鐵），亮紅色（鈷）紅色寶石

緬甸紅寶石紅色至粉紅色合成紅寶石透明紅色注意事項(xiàng)1.必須在反射光下觀察，不宜用透射光。反射光線需集中，以筆式手電為佳。2.染色寶石由于染色劑種類(lèi)不同，顯色也有差異。是否所有的染色寶石在查爾西濾色鏡下均呈現(xiàn)紅顏色，還不能下此結(jié)論。3.查爾西濾色鏡僅是寶石鑒定的一種輔助方法，準(zhǔn)確鑒定寶石尚需借助其他的許多辦法綜合考慮。返回§4.9熒光的測(cè)試寶石的熒光是寶石在外加能量的作用下發(fā)出的可見(jiàn)光，當(dāng)外加能量停止，發(fā)光現(xiàn)象亦結(jié)束。這種可見(jiàn)光稱(chēng)為熒光。如果外加能量停止后，寶石上仍然存在余光，稱(chēng)為磷光。目前用來(lái)激發(fā)寶石發(fā)光的能量有三種：可見(jiàn)光、紫外線和X射線。一、可見(jiàn)光檢查含鉻致色的寶石品種的有效途徑，就是利用強(qiáng)藍(lán)色可見(jiàn)光照射寶石樣品，使之激發(fā)樣品內(nèi)的電子發(fā)生能級(jí)躍遷，再用紅色或橙色濾光片觀察。若寶石發(fā)紅光即為可見(jiàn)光激發(fā)下所產(chǎn)生的熒光。在藍(lán)光下顯紅色熒光的常見(jiàn)寶石有祖母綠、合成祖母綠、紅寶石、紅色尖晶石、變石、合成紅寶石等。必須指出，觀察寶石發(fā)光性時(shí)，以在黑暗環(huán)境中進(jìn)行為佳，否則周?chē)h(huán)境的色光會(huì)影響和干擾發(fā)光性的觀察。二、紫外光