|
珠寶知識255：珠寶考研考證篇（七十二）：錐光鏡的使用偏光鏡中其實還有一個非常重要的小部件，就是錐光鏡，或者叫做干涉小球，它的本質實際上是一個小小的放大鏡，會對光線起到一定的聚集作用，因此光線不再平行傳播，而是變成形狀為錐形，這就是“錐光鏡”名稱的由來。此時借助結合消光與干涉效應的綜合作用，會呈現一種特殊的圖案，我們稱之為干涉圖，這就是“干涉小球”名稱的由來。 
干涉圖的觀察主要是用來觀察光性非均質體單晶類寶石，因此在觀察之前要確定寶石的光性特征，然后再結合錐光鏡的觀察，進一步的確定寶石的軸性特征。一軸晶與二軸晶寶石的干涉圖是不同的，下面我們進行一一介紹。一軸晶的干涉圖為一個黑十字，黑十字的兩條黑帶寬度是相等的，中心為光軸的出露位置。圍繞黑十字的中心出現多圈的干涉色圈，并且越向外，干涉色的級序越高、色圈越密、黑帶的邊緣部分越寬，并且在旋轉寶石的過程中，干涉圖的圖形是不會發(fā)生變化的。
在一軸晶干涉圖中，有一個特例，那就是水晶，水晶具有旋光性，也就是說偏振光的振動方向是隨著光線在水晶中的傳播而發(fā)生規(guī)律性的旋轉的，有些水晶為左旋，有些水晶為右旋，水晶的這種旋光性就會造成光線通過水晶的光軸方向之后，其振動方向并不是與上偏光片相互垂直的，因此水晶的干涉圖的中間是亮的，我們稱之為中空干涉圖，或者叫做“牛眼干涉圖”。
當水晶具有雙晶的時候，尤其是一些紫水晶，雙晶的單晶分別為左旋與右旋，最終導致干涉圖的中心會呈現四葉螺旋槳狀的黑帶。
二軸晶的寶石具有兩個光軸，因此干涉圖相對較為復雜。如果能夠在一個視域中同時觀察到兩個光軸，此時觀察到的干涉圖稱之為“雙光軸干涉圖”，其形態(tài)是由一個黑十字，再加一個倒八字“∞”組成的，黑十字的兩個黑帶的粗細是不相同的，這一點與一軸晶寶石不同，另外，倒八字“∞”兩個圓圈的中心為兩個光軸的出露位置，色圈圍繞光軸分布，越向外，色圈越密，干涉色的級序越高。
這種干涉圖，會隨著寶石的旋轉而發(fā)生變化，黑十字會從中心分裂成兩個彎曲的黑帶，此時的形態(tài)類似雙曲線，因此又稱之為“雙曲線干涉圖”。繼續(xù)轉動時，彎曲的黑帶又會合成為黑十字。
有些二軸晶寶石兩個光軸之間的夾角相對較大，因此無法同時觀察到兩個光軸同時出現在視域中的現象，或者由于觀察角度的問題，僅能在視域中觀察到一個光軸的出露點，此時觀察到的干涉圖為一個直的黑帶以及卵形干涉色色圈組成，同樣的，色圈越向外越密，干涉色色級越高。黑帶隨轉動寶石的過程中，會逐漸變得彎曲，繼續(xù)旋轉，又會變直，如此往復。
在介紹干涉圖的時候，我們強調了“光軸”的出露位置，一軸晶干涉圖中黑十字的中心為光軸的出露位置，二軸晶干涉圖中倒八字“∞”圓圈的中心為光軸的出露位置，因此在觀察干涉圖的時候，一定要對寶石進行定向，光軸本身就是一個較為特殊的方向——非均質體寶石不發(fā)生雙折射的特殊方向，因此可以首先通過旋轉寶石，找到那一個在偏光鏡下出現全暗現象的特殊位置，就是寶石光軸出現的位置。
另外，我們常見的寶石，都會呈現一定的琢型，比如說弧面型、刻面型等等，整體上講，寶石本身也是一個具有凸透鏡形態(tài)的物體，也會伴有錐光鏡的用途。所以在觀察時可以尋找寶石彩色的干涉色，在顏色最密集的位置上加上干涉求，就可以觀察到寶石的干涉圖了。但是并不是所有的寶石都能夠快速的找到相應的位置，通常情況下，雙折射率較小的寶石比雙折射率較大寶石更容易定向。例如磷灰石，折射率為0.003，只要光軸與偏光片之間的夾角大于50-60°就可以，并不一定要嚴格的將光軸與偏光鏡垂直，就可以觀察到干涉圖，但是對于雙折射率為0.059的鋯石，必須與偏光片的夾角在75-80°以上，干涉色才會出現。
確定寶石的光性特征是偏光鏡最為重要的用途，除此之外，偏光鏡還可以用來觀察寶石的多色性。具體方法如下：之前在使用偏光鏡的時候，是要將上下偏光片的振動方向相互垂直，但是在測定寶石多色性的同時，要將視域調整成全亮。轉動寶石，并觀察顏色的變化，如果寶石具有顏色的變化，則表明寶石具有多色性。但是為了數據的準確性，需要綜合不同方向上觀察顏色，可以得到寶石大致的二色性和三色性的顏色。
對于多色性較弱的寶石，偏光鏡不易觀察，再加上偏光鏡觀察多色性是操作較為復雜，不如二色鏡（專門觀察寶石二色性的儀器）方便與直觀，因此利用偏光鏡觀察寶石的多色性，并不常用。下圖為碧璽在二色鏡下觀察到的結果，我們可以在同一個視域下觀察到兩個不同的顏色，更加直觀、方便。
關于偏光鏡的相關知識我們就已經介紹到這里了，讓我們總結一下偏光鏡的用途以及注意事項當我們觀察到黑十字的時候，首先要注意，不要將一軸晶干涉圖與異常消光所見到的黑十字相混淆，一軸晶干涉圖中的黑十字周圍是存在干涉色的，并且越向外，干涉色的級序越高，色圈越密，這一點與異常消光中的黑十字是有著很大區(qū)別的。當觀察到一場雙折射的時候，或者無法確定引起四面四暗的現象的具體原因時，比如說石榴石容易出現假四明四暗現象，此時為了能夠得到更精確的數據，最要利用二色鏡、折射儀等儀器綜合判定。我們要注意，偏光鏡雖然能夠確定寶石的光性特征，但是并不能夠確定寶石的正負光性。在晶體光學中，需要在偏光顯微鏡下，借助試板才能夠達到確定軸性的目的，寶石偏光鏡的結構相對簡單，是無法達到這樣的目的的。在寶石的常規(guī)儀器中，也僅有折射儀能夠確定寶石的正負光性。確定軸性主要是利用寶石的干涉圖來綜合判定的，因此必須是非均質體寶石，對于玉石來講，礦物的組成較為復雜，并且排列是雜亂無章的，同樣無法判斷礦物的軸性特征。所以，想要判定寶石的軸性，必須確定該報事非非均質體的單晶類寶石。5、正交偏光鏡使用的注意事項詳見上一篇文章，在此不再贅述。好了，關于偏光鏡中錐光鏡的使用，就分享到這里，希望對大家有所幫助。
|
