宝石折射仪（gem refractometer）

宝石折射仪（gem refractometer）

用于测定宝玉石琢件折射率的仪器。它用一个高折射率的均质性材料(如铅玻璃或合成立方氧化锆)半球作棱镜；通过棱镜射向被测光疏物质的光,小于临界角的光线进入该光疏物质,目镜上见不到这些光,表现为一个暗域；大于临界角的光线全反射回棱镜,在目镜上表现出一个亮域；明暗域的分界线相当于该临界角的位置。目镜下安装有一个标尺,刻有与此临界角相对应的折射率值,明暗域界限指示的数值即被测物质的折射率。为使被测宝石界面与棱镜台面达到密合的接触,二者问尚需加一滴其折射率低于棱镜材料而高于宝石的浸油(常用高折射率浸油n=1 80),因此,所测宝石的折射率若高于浸油就读不到正确结果。折射仪不仅可测得宝玉石的折射率、双折射率,还可用来判定轴性、光性正负,使用单色光源或滤色片,还可用于测定色散值。

   仪器结构

折射仪主要由高折射率棱镜（铅玻璃或立方氧化锆）、棱镜反射镜、透镜、标尺（内标尺或外标尺）和目镜等组成。

  工作原理

折射仪的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。

  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

飞博尔宝石折射仪工作原理图

操作要领

1． 接通电源、打开仪器

2． 用酒精清洗宝石和棱镜

3． 在折射仪棱镜上点一滴接触液（直径约2mm为宜），使用钠光照明，可见油的阴影边界

4． 宝石最大的台面放入棱镜上，浸油使宝石和棱镜之间形成良好的光学接触

5． 眼睛靠近目镜可观察阴影区和明亮区并读数，读数保留小数点第三位

6． 按顺序转动宝石360°，经验丰富者可转动宝石0°、45°、90°进行观察和读数

7． 测试完毕，将宝石轻推至金属台上，取下宝石

8． 清洗宝石和棱镜

现象解释

1． 待测宝石在折射仪上转动360°时始终只有一条阴影边界（固定不变），说明该宝石为各向同性宝石（单折射宝石）。

2．待测宝石在折射仪上转动360°时，出现两条阴影边界，一条阴影边界固定不变，另一条发生移动，说明该宝石为一轴晶宝石。如动值为大值，则为一轴晶正光性宝石；如动值为小值，则为一轴晶负光性宝石。

3. 待测宝石在折射仪上转动360°时，两条阴影边界都移动，说明该宝石为二轴晶宝石。如高值移动超过中间值，说明β值接近α值为二轴晶正光性；如低值阴影边界移动超过中间值，说明β值接近γ值为二轴晶负光性。

4. 点测法（远视技术法）：针对弧面型和刻面较小的宝石

1) 清洗棱镜和宝石

2) 在金属台上点一滴接触油

3) 手持宝石，用弧面或小刻面接触金属台上的接触油，以油滴直径为0.2mm为宜

4) 将沾有油滴的宝石轻置于棱镜中央

5) 眼睛距目镜25-45cm，平行目镜前后移动头部

6) 观察油滴半明半暗交界处，读数并记录，读数保留小数点后两位

主要用途

1．鉴定宝石，可测定RI1.35-1.81之间宝石的折射率值

2．可测定宝石的双折射率（DR）

3．确定宝石的轴性，如一轴晶、二轴晶和各向同性（等轴晶系、非晶质）

4．确定宝石的光性符号，如各向异性宝石的正光性和负光性

局限性

1．所测宝石一定要有抛光面

2．宝石的RI<1.35或者>1.81都无法读数

3．不能区分某些人工处理宝石，如天然蓝宝石与热处理蓝宝石

4．不能区分某些合成宝石，如天然红宝石与合成红宝石