折射儀在寶石鑒定中存在的問題及對策分析

盧君

摘 要：折射儀可以測得寶石的折射率、雙折率、軸性、光性特征，為鑒定寶石提供直接證據，但由于折射儀光源、寶石放置位置、折射油的影響，在測試時會出現很多不確定的情況；折射儀所測的折射率為垂直折射儀棱鏡長軸方向所在的切面的折射率值，而不是寶石和棱鏡接觸面所在切面的折射率值。

關鍵詞：折射儀；問題；對策

中圖分類號：TS933 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）13-0213-01

折射儀在寶石鑒定中是最有效的儀器之一，可基本確定寶石的種屬。但折射儀有其局限性，例如無法確定寶石是否為合成或經過人工處理；由于其光源問題在測得折射率會有誤差；很多人認為折射儀測得的折射率值為寶石和棱鏡接觸面所在切面的折射率值，其實不然，折射儀所測的折射率為垂直折射儀棱鏡長軸方向所在的切面的折射率值。

1 折射儀的原理

折射儀的原理為全內反射原理，當光從光密介質入射到光疏介質時，折射角大于入射角，當入射角達到某個值時，折射角為90°，此時入射角為臨界角，當入射角大于臨界角時，寶石不再發生折射，而是發生全內反射。不同寶石的臨界角不同，據此可測得折射率值。

2 折射儀的用途

2.1 折射儀可測得刻面寶石的折射率、雙折射率、軸性和光性，從而確定寶石種屬

光學性質不同的寶石在折射儀上現象不同。①均質體寶石只有一個折射率值，在折射儀上表現為只有一個折射率值，寶石轉動一周，折射率值不變。②一軸晶寶石有兩個折射率值，Ne和No，在折射儀上表現為兩個折射率值，旋轉寶石一周，數值變化的為Ne，數值不變的為No。若大值動，即Ne>No，為一軸晶正光性；若小值動，即NeNm>Np，折射儀上表現為兩條移動的數值。若Ng即大值的移動范圍大，則為二軸晶正光性；若Np即小值的移動范圍大，則為二軸晶負光性。

2.2 折射儀可測得弧面寶石的近似折射率值，從而縮小寶石種屬范圍

弧面寶石折射率值的測試方法為點測法，在視域里面可觀察到寶石與棱鏡接觸點的放大影像即圓形小球，平行移動頭部，小球明暗分界的位置即為寶石的近似折射率值，從而縮小寶石種屬范圍，但無法測得雙折射率、軸性和光性特征，因而無法具體定寶石種屬。

3 折射儀的存在的問題及對策

（1）光源波長不標準，測試存在誤差。寶石折射率值是用589nm的鈉黃光所測的數值，但標準的589nm鈉黃光光源價格昂貴，大多數折射儀上所采用光源并非標準的589nm鈉黃光，而是以589nm為中心的一個窄帶，這就造成了在測寶石折射率時寶石折射率值與標準值有誤差，寶石在棱鏡上的位置不同，數值也會有所差異。對于這種情況，在測試寶石時盡可能將寶石放在棱鏡的固定位置，在旋轉寶石時位置不變化。（2）折射油量過多或過少，測試不準確。在測刻面寶石折射率時，折射油的量要適中，折射油過少寶石和棱鏡的接觸不完全，測不到折射率，折射油過多則寶石易漂浮，也不易測得折射率值。測弧面寶石時，折射油不要直接滴在棱鏡上，而是滴到金屬臺上，將所測的寶石沾一點折射油即可，過多視域里面小球過大，誤差也大。（3）無法區分寶石是否為合成或經過人工處理。折射儀主要是根據寶石的折射率等信息鑒定寶石種屬，而大多數天然寶石和合成寶石的折射率值差異不大，因而無法區分天然寶石、合成寶石、人工處理寶石。需要借助其它儀器進行鑒定，例如顯微鏡、分光鏡、濾色鏡等綜合判斷。但對于某些合成寶石有著重要的鑒定意義，例如合成尖晶石的折射率為1.727，非常穩定，不會變化，而天然尖晶石的折射率多為1.718左右，據此可區分天然尖晶石和合成尖晶石。（4）折射儀所測的折射率值為垂直折射儀棱鏡長軸方向所在切面的折射率值，而不是寶石和棱鏡接觸面所在平面的折射率值。

在測寶石折射率時會有以下幾種特殊情況：①一軸晶寶石，當寶石光軸方向和寶石棱鏡垂直時，此時所測的折射率為Ne和No切面，由于Ne即光軸和寶石棱鏡垂直，旋轉寶石一周，所測切面不變，即可在目鏡里面看到兩個不動的折射率值，即Ne和No。②二軸晶寶石，當寶石的三個主軸Ng、Nm、Np和棱鏡垂直時，旋轉寶石一周，所測切面變化，但其中一個數值即和棱鏡垂直主軸的數值不會變化，即可在目鏡里面看到兩個值，旋轉寶石一周，一個值動，一個值不動，不動值為Ng、Nm、Np。這種特殊情況的位置有三種，此時很容易將寶石判斷為一軸晶，因此在測試寶石時需要多測幾個刻面，以排除特殊位置。

4 結語

（1）折射儀測寶石折射率時由于光源波長不標準，需注意寶石在棱鏡上的的位置盡可能不變化。（2）在測折射率過程中，刻面寶石根據寶石大小滴適量的折射油，弧面寶石折射油以少為好。（3）折射儀可確定寶石種屬，但確定是否為合成或處理需配合其它儀器。（4）折射儀所測的折射率值為垂直折射儀棱鏡長軸方向所在切面的折射率值，而不是寶石和棱鏡接觸面所在平面的折射率值。

參考文獻

[1]張蓓莉.系統寶石學[M].北京：地質出版社，2006：83-87.

[2]李婭莉.寶石學教程[M].武漢：中國地質大學出版社，2011：74-77.