第六节_宝石鉴定方法与仪器

《宝石鉴定仪器及鉴定方法》教学大纲一课程的性质、目的和任务本课程是宝玉石与石材专业的重要专业课，主要目的和任务：1.使学生熟悉实验室规程及常用仪器的基本操作2.熟悉宝石鉴定程序和各种宝石的关键性质3.准确鉴定宝石二.本课程的基本要求1.掌握常规宝石鉴定仪器的结构原理、使用方法、应用范围、注意事项2.了解大型仪器的基本原理及其在宝石学上的应用3.熟练地使用常用仪器测定宝石物性常数及常见宝石的综合鉴定三.课时分配总学时13 2,其中讲授7 2学时，实验6 0学时＜一＞讲授学时分配表＜二＞实验学时分配表四. 教学内容第一章绪论一.宝石鉴定方法二.常规仪器三大型仪器第二章宝石放大镜和镊子一.放大镜的结构与类型二.放大镜放大倍数与焦距三.放大镜的使用方法四.放大镜的应用1.原石表面特征 2 .切磨宝石表面特征3拼合宝石4宝石内含物 5双折射6.多色性五.镊子第三章宝石显微镜一.显微镜的结构1.目镜 2物镜 3.镜架4.光源二.宝石显微镜的种类三.宝石显微镜的调节与使用四.宝石显微镜的照明方式1透射照明 2.暗域照明 3.顶部照明4.光纤照明五.宝石显微镜的应用1表面特征 A宝石晶体或“原石” B琢型宝石C拼合石2内部特征：A内含物B双折射C多色性D瑕疵评价3 油浸法六.宝石显微镜附加设备及应用1近似折射率的测定a直接测定法b贝克线法柏拉图法2.偏振光的应用A多色性 B各向同性与各相异性3光谱分析4.干涉图5显微照相七..显微镜的保养八.注意事项第四章折射仪一 .光的折射和反射1折射定律2折射率3全内反射二 .折射仪类型三 .折射仪的结构与原理由高折射率棱镜、反射镜、标尺、透镜、目镜和偏光片组成。

全内反射原理，折射仪工作原理。

四.折射仪的照明白光照明。

单色光照明：主要为钠光灯照明，黄色发光二极管照明，可产生589.5nm波长的黄色光，以获得准确的读数。

五.接触液常用的接触液为：二碘甲烷（折射率为1.742）,二碘甲烷与溶解硫及四碘乙烯的混合液（折射率为1。

宝石鉴定仪器第一章宝石学常规鉴定仪器第一节放大镜放大镜和显微镜都是通过放大观察宝石的内含物和表面特征，是区分天然宝石、合成宝石、优化处理宝石及仿制宝石的重要仪器。

一、放大镜的结构三合镜：由两片凹凸透镜中央夹一片双凸透镜组成。

优点：消像差和色差像差：又叫球差，放大视域范围边缘部分图像的畸变。

色差：视域边缘部分出现彩色干涉色的现象。

二、应用1、观察宝石的表面特征；2、观察宝石内部特征；3、综合评价。

三、放大镜的使用方法1、使用放大镜的姿势（1）一手持拿放大镜，另一手持拿宝石，10×放大镜的工作距离2.5cm±，放大倍数越大，工作距离越小，观察视域越小；注：放大倍数=清晰影像的最小距离/放大镜的焦距放大倍数经常用“X”表示，如10倍（10X）。

（2）持镜姿势：“三靠”（为保证长时间稳定观察）；1）双肘靠于桌面或桌缘2）两手相靠3）持镜一手与脸相靠注意：①观察时双目睁开（为减轻长时间观察造成的视觉疲劳）②戴眼镜的观察者可将放大镜贴近眼镜2、照明放大镜观察需要充分、合适的照明，要让光线只照到样品上，不照射到放大镜上，尤其是不能照到眼睛。

观察时，宝石置于灯罩的边缘位置，灯罩下缘不高于双眼，不要让光线直接射到眼睛。

第二节显微镜显微镜和放大镜一样都是通过放大观察宝石的内含物和表面特征。

只是显微镜的放大倍数更高，分辨能力更强，是区分天然宝石、合成宝石及仿制宝石的重要仪器。

一、显微镜的结构1、镜身（1）目镜：双筒，放大倍数一般有10×和20×两种（2）物镜：放大倍数一般为0－4×，可调（3）变焦调节圈（旋钮）：连续调节物镜的放大倍数（4）调焦旋钮：调节物镜与被测宝石之间的工作距离，使被测局部清晰对焦2、镜柱3、镜座（1）顶光源（顶灯）：表面垂直照射光源，一般为日光灯，方向可调（2）底光源（底灯）：底部照射透射光源，一般为白炽灯，内置，方向不可调，光强可通过滑键调节强弱（3）锁光圈：控制底光源照射的光量大小（4）挡板：改变底光源的照明方式（亮域/ 暗域）（5）宝石镊：夹持宝石用，可上下、左右、前后移动及自身旋转二、宝石显微镜的类型与照明方式显微镜有许多种类型，如单筒立体显微镜、双筒显微镜、双筒变焦显微镜、双筒立体显微镜、双筒立体变焦显微镜等。

宝玉石鉴定仪器珠宝玉石饰品的典当鉴定离不开有效的鉴定工具和仪器，一般来说，一个经验丰富的典当师有一个10倍放大镜就可以解决很多的问题，但是为了作到更准确，更全面，结合典当师实际工作需要，一般还应配备一些辅助性的检测工具和仪器，下面列举部分常用的珠宝玉石检测工具和仪器。

1、镊子2、10倍放大镜：手持式放大镜手持式放大镜10倍放大镜是鉴定宝石的必备工具，事实上，典当师在鉴定诸多类型物品时都要用到。

10倍放大镜是由三个透镜所构成，合格的10倍放大镜应清晰度高，并且能消除影响观察宝石的球面像差和色像差。

使用时，一只手执住放大镜，置于并贴近一只眼睛的正面，另一只手用食指和拇指捏住饰品托架（如为裸石应使用宝石镊子）并靠近放大镜，直到眼睛可以清晰的观察到宝石。

对于裸钻，应用镊子小心地夹紧，防止掉落。

一般的10倍放大镜价格大约在几十元，好一点的也只需要上百元。

3、笔式电筒笔式电筒聚光笔式电筒是作为照明工具，在鉴定中可作为照明电源，对于观察宝石表面和内部包裹体及结构很重要。

这个属于易耗品。

一般的宝玉石爱好者和卖家也会常备一支电筒的。

4、折射仪折射仪是很重要的宝石鉴定仪器，其设计目的是能无损、快速、准确的读出待测宝石的折射率。

每种宝石有其对应的折射率，比如翡翠是1.66,红宝石和蓝宝石是1.762~1.770,海蓝宝石是1.577~1.583,碧玺是1.624~1.644等等。

通过准确的测出宝石折射率，就可以大体确定待测宝石到底可能是什么宝石，然后再结合其它的鉴定手段确定宝石种属。

将宝石放在金属台的棱镜上看目镜读出数值5、宝石显微镜：宝石显微镜一般是宝石实验室必备的鉴定检测仪器之一，它的用途很广，通过宝石显微镜放大观察的宝石其表面和内部特征可一目了然，宝石显微镜是通过内置光源采用暗域照明法、亮域照明法和垂直照明法工作原理对宝石实施观察，放大倍数一般为10倍至70倍，对天然宝石与人工合成宝石及仿制宝石之间的区分有很大作用，对宝石的净度观察也很有效，在宝石学专业鉴定室里，宝石显微镜还可测定部分宝石的近似折射率和吸收光谱的观察以及宝石的显微照相等用途，由于其价格相对较高，典当行可根据实际情况予以配备。

宝石鉴定工具宝石的鉴定，一般可以分为原石和成品两大类。

对于原石的鉴定，又可以分为野外鉴定和室内鉴定。

野外鉴定多数采用放大镜和小*等简单工具，用以初步对宝石矿物进行定名。

室内鉴定主要是利用各种手段和仪器，进一步测定宝石矿物的数据，为鉴别宝石提供重要依据。

对于宝石成品的鉴定，必须是在不破坏宝石完整*的前提下去鉴别所测定的宝石。

目前常用的、易于掌握的宝石鉴定仪器有以下几种：1.笔式聚光手电：用来观察浓*宝石的透明度。

聚光手电的电珠应凹于笔头面，不能凸出笔头面，否则不便于观察。

2.放大镜：是宝石放大观察的仪器之一。

最常用的是10倍放大镜，还有20、30倍的几种。

放大镜是宝石专家的关键工具和必备之物，便于携带。

可用它来鉴定宝石的品种和真伪。

用放大镜可以观察：(1)宝石的表面损伤、划痕、缺陷。

(2)琢型质量。

(3)抛光的质量。

(4)宝石内部的缺陷、包裹体。

(5)颜*的分布和生长线等。

鉴定时，应将宝石置于离10倍放大镜约2.5厘米的强光之下，慢慢调节距离，直到看清楚为止。

选择放大镜的质量也很重要，质量差者在放大时将产生图形畸变。

3.二*镜：有的宝石具有多**，观察宝石多**最好的仪器是二*镜。

二*镜是一种结构合理、价格便宜、小巧简单的光学仪器。

二*镜使用的是一块合适的透明的无*方解石(*洲石)菱面体，由于*洲石的双折*率较高，该仪器可以将穿过宝石的两条平面偏振光线分离开来。

要求必须是有颜*透明的单晶体宝石才能够检测出多**，玉石不能检测多**。

二*镜主要用于区别红宝石和红*尖晶石、红*紫牙乌;区别蓝*尖晶石和细小的蓝碧玺;区别蓝宝石和蓝*人工合成尖晶石等。

用二*镜检测宝石时必须不断转动宝石，直到两个差异最大的颜*出现在窗口上为止。

对于宝石的三**的确定，必须认真地反复检测，从三个不同的方向观测，出现三种颜*才是三**。

检测时注意：眼睛、二*镜和宝石样品，其间距应不超过2-5毫米。

4.折光仪：折光率是透明宝石重要的光学常数，是鉴定宝石品种的主要依据。

鉴定仪器常用宝石鉴定仪器:宝石的鉴定，一般可分为原石和成品两大类。

对于原石的鉴定，又可分为野外鉴定和室内鉴定。

野外鉴定多数采用放大镜和小刀等简单工具，用室内鉴定主要是利用各种手段和仪器，进一步测定宝石矿物的数据，为鉴别宝石提供重要依据。

对于宝石成品鉴定，必须是在不破坏宝石完整性的前题下去鉴别所测定的宝石。

<br>目前常用的、易于掌握的宝石鉴定仪器有以下几种：1.笔式聚光手电：用来观察浓色宝石的透明度。

聚光手电的电珠应凹于笔头面，不能凸出笔头面，否则不便于观察。

2.放大镜：是宝石放大观查ㄉ仪器之一。

最常用是10倍放大镜，还有20、30倍的几种。

放大镜是宝石专家的关键工具和必备之物，便于携带。

可用它来鉴定宝石的品种和真伪。

用放大镜可以观察：〈1〉宝石的表面损伤、括伤、缺陷。

〈2〉琢型质量。

〈3〉抛光的质量。

〈4〉宝石内部的缺陷、包裹体。

〈5〉颜色的分布和生长线等。

鉴定时应将宝石置于离10倍放大镜约2.5厘米的强光之下，慢慢调整距离，直到看清楚为止。

选择放大在放大时将产生图形畸变。

3.二色镜：有的宝石具有多色性，观察宝石多色性最好的仪器是二色镜。

二色镜是一种结构合理、价格便宜、小巧简单的光学仪器。

二色镜使用的是一块合适的透明的无色方解石〈冰洲石〉菱面体，由于冰洲石的双折射率较高，该仪可线分离开来。

要求必须是有颜色透明的单晶体宝石才能够检测出多色性。

二色镜主要用于区别红宝石何红色尖晶石、红色石榴石〈紫牙乌〉、区别蓝色尖晶石和细小的蓝碧玺，晶石等。

用二色镜检测宝石必须不断转动宝石，直到两个差异最大的颜色出现在窗口上为止。

对于宝石的三色性的确定，必须认真的反复检测，从三个不同的方向观测，出现三种颜色才是三色性。

检测时注意：眼睛二色镜和宝石样品，其距离应不超过2-5毫米。

4.折光仪：折光率是透明宝石的重要的光学常数，是鉴定宝石品种的主要依据。

折射光率的方法主要有两种：一种是直接测量法，用折射光仪测量，另一种是相对测量法，用液体浸没法。

珠宝鉴定大型仪器在宝石鉴定时，常规鉴定仪器有时不能满足要求，这时采用大型仪器常可解决问题。

因此，国、内外大的宝石鉴定机构、实验室、研究所均备有各类大型仪器以做鉴定、研究之用。

一、红外光谱仪1、方法原理：物质的分子在红外线的照射下，吸收与其分子振动、转动频率一致的红外光。

利用物质对红外光区电磁辐射的选择性吸收，对珠宝玉石的组成或结构进行定性或定量分析。

红外光波长0.75-1000μm(0.78-1000μm)能量均小于1ev波长μm波数cm-1近红外区（泛频区） 0.75-2.5μm13334-4000中红外区（基本振, 动区） 2.5-25 &, amp;, nbsp; 4000-400远红外区（转动区）25-1000 400-10红外光谱分析结构常以波数作横坐标，以透射百分率或吸收百分率作纵坐标作图。

波数：波数是每厘米中波的数目，用cm-1表示，其数值等于波长（波长以厘米为单位）的倒数。

红外区划分为三个区为近红外区、中红外区、远红外区，但只有中红外区的1250-400cm-1频区是宝石矿物鉴定的指纹区，而4000-1250cm-1特征频率区主要用于宝石中可能存在的官能团。

2、仪器红外光谱仪：傅立叶变换红外光谱仪、光栅式红外光谱分析仪3、测量方法(1)无损鉴定：透射、反射、显微红外光谱。

(2)有损鉴定：1μm样品，研磨成粉末，掺溴化钾，压成簿片，有效性可提高8倍。

4、应用(1)宝玉石品种（物相）的鉴别如钻石与CZ、YAG等红外光谱图有明显区别。

矽线石、柱晶石、透辉石、S·G、R·I相近，不易区别，可采用红外显微镜反射法测定矿物的频振动鉴别。

(2)钻石中杂质原子的存在形式及类型划分钻石主要由碳原子组成，当其晶格中存在少量的N、B、H等杂质原子时，可使钻石的物理性质如颜色、导热性、导电性等发生明显的变化。

基于红外吸收光谱特征，有助于确定杂质原子的成分及存在形式，并作为钻石分类的主要依据之一。

第六章宝石鉴定方法与仪器6.1 宝石鉴定的内容与特点一、宝石鉴定的内容1、鉴别宝石的品种2、鉴别合成与天然宝石3、鉴别优化处理宝石4、对宝石进行质量评价二、宝石鉴定的特点必须是无损检测6.2 宝石鉴定仪器及用途一、放大镜与宝石显微镜1、仪器及其使用2、用途观察内容：表面特征：表面划痕、切磨质量、解理等内部特征：包裹体、裂隙、颜色分布、生长纹等应用：a. 区分天然与合成宝石b. 判别优化处理宝石c. 评价宝石的质量二、折射仪1、用途测定宝石的折射率和双折射率。

应用：鉴定宝石品种。

局限性：宝石必须有一个抛光面，因此原石无法使用。

可测折射率范围 1.40-1.812、仪器及其使用基本原理：全反射三、二色镜1、用途测定宝石的多色性。

应用：区分均质体和非均质体宝石。

如红宝石与红色尖晶石或玻璃。

2、仪器及其使用四、分光镜1、用途测定宝石的吸收光谱。

应用：a. 鉴别宝石的品种b. 判断宝石的致色元素c. 区分优化处理（如染色）的宝石2、仪器及其使用五、偏光镜1、用途测定偏光性、观察宝石的多色性。

应用：区分均质体与非均质体宝石。

如水晶与玻璃。

2、仪器及其使用六、滤色镜1、用途测定宝石颜色在滤色镜下的变化情况。

应用：a. 鉴别不同产地的祖母绿b. 区分优化处理（如染色）的宝石2、仪器及其使用七、紫外灯1、用途测定宝石的荧光。

应用：a. 根据荧光鉴别不同的宝石。

如钻石、红宝石与红色石榴石。

b. 区分某些优化处理宝石，如注胶的翡翠c. 区分某些合成宝石，如合成蓝宝石2、仪器及其使用长波紫外波长: 365nm短波紫外波长: 253.6nm八、热导仪1、用途测定宝石的热导性。

应用：鉴别钻石2、仪器及其使用。

一、宝石放大镜1、结构：由两片铅玻璃制成的凹凸透镜中夹一无铅玻璃制成的双凸透镜粘合而成2、特点：视域宽，消除了图像畸变和色散，即无像差和色差3、使用方法：（1）清洁放大镜和宝石样品（2）一手持放大镜，另一手用镊子夹住宝石（3）用顶侧光源照射在样品上，最好选择无反光的暗背景（4）观察中必须转动宝石，从各个方向观察样品的内、外部特征（5）观察顺序：台面→冠部边缘→亭部→腰棱（6）记录观察结果，关闭光源，收好待测宝石与放大镜二、宝石显微镜1、结构：目镜（10×、20×）、镜体、目镜调节旋钮、调焦旋钮、物镜（0×、4×）、顶光源、宝石夹座、光圈、物台、底光源、可调开关2、照明方法：3、用途：（1）用于放大观察宝石的内部和外部特征（2）用于显微照相（3）用于测定宝石近似折射率4、使用方法（1）首先擦净目镜，再擦净样品并置于宝石镊子上（2）打开顶灯或底灯，调节光源照明方式、亮度、方向等（3）调节焦距，转动调节旋钮（4）调节变焦旋钮，以便观察样品整体形象和特征5、注意事项（1）注意宝石内部和外部特征的辨别方法①改变光源性法②焦平面法③摆动法（2）为了减小表面反射光的干扰，有时可采用油浸法观察（3）调整物镜焦距时，要避免大幅度下降镜筒，以防物镜被宝石划伤（4）保持显微镜清洁，镜头不要用指触摸，可用镜头纸擦拭（5）暂时不用时，将灯源关上（6）使用完毕后要盖上显微镜罩三、折射仪1、工作原理：是建立在全内反射的基础上。

该仪器是测量宝石的临界角，并将读数直接转换成折射率值（1.35—1.81）产生全反射的条件：（1）折射仪的高折射率棱镜必须为光密介质（2）待测宝石为光疏介质（3）接触液使棱镜与待测宝石之间形成良好的光学接触2、照明：白光、单色光（内置光源黄色光589.5nm）3、接触液：（1）二碘甲烷<1.742>（2）二碘甲烷与溶解硫<1.78>（3）二碘甲烷与溶解硫及四碘乙烯<1.81>4、使用方法：（1）测定刻面宝石（直接测量法）→测单、双折射率，判断光性、轴性①一轴晶：一条线动，一条不动。