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珠宝知识254：珠宝考研考证篇（七十一）：偏光镜下的异常现象 昨天的文章中为大家介绍了偏光镜的基本原理、使用方法以及现象解释，但是在偏光镜下也会出现一些较为异常的现象，今天的主题就是向大家介绍这些一场现象异常消光实际上是相对“正常消光”而言的，什么是“正常消光”？上一节课我们讲到，非均质体单晶类宝石在旋转360°的时候，会出现四明四暗的现象，当宝石处在消光位上时，我们观察到的整个视域都是黑暗的，在旋转宝石的过程中，视域会逐渐变亮。但是在这个变暗变亮的过程中，宝石都是作为一个整体进行变化的，对于均质体宝石，整个视域始终是暗的，对于非均质体矿物集合体，整个视域始终都是亮的，但是无论怎样，宝石始终都是作为一个整体来进行变化的，这就是所谓的“正常”消光。看看下图为水晶在偏光镜下旋转180°观察到的现象，出现了两次“暗”、两次“明”，无论如何变化，都是整体变化，宝石整体变“暗”、整体变“亮”。
对于均质体宝石来讲，主要出现的应该是“全暗”现象，但是某些均质体宝石，会出现异常消光的现象，下图就是将宝石用放大镜放在偏光镜下观察到的现象，由于放大镜的材料本身应该属于均质体，“正常消光”现象应该是“全暗”的，但是我们看到的视域是明亮的，同时在放大镜的中间看见了黑色的十字，也就是说这个放大镜作为一个整体，所有的局部都没有“整体”变化的趋势，每个部分的消光现象都不同，并没有整体变暗或者整体变亮，而是局部明亮，局部变暗。这就是异常消光现象。
异常消光的现象，主要与均质体宝石中出现异常双折射有关，不同的宝石有不同的成因。玻璃的异常双折射主要与快速冷却导致内部有应力的聚集有关——呈现蛇形带状异常消光。
焰熔法合成尖晶石主要与合成过程用到过量的铝有关，内部的晶格发生扭曲——栅格状或者斑纹状异常消光；
石榴石主要与类质同象替代密切相关，晶格产生了不均匀性——类似四明四暗的消光现象。
除了上述说到的宝石以外，钻石、琥珀等均质体宝石也会出现不同程度的异常消光现象。下图为CVD法合成钻石的异常消光现象。
因此，偏光镜虽然说可以快速的确定的宝石的光性特征，但也仅限于那些可以呈现“正常消光”的宝石中，为了能够得到确切的结论，常常要与其他仪器相配合才能得到确切的结论，比如说配合二色镜、折射仪等，可以将很多相似的宝石区分开来。比如说刚刚我们提到石榴石可能会出现四明四暗的假象，但是在测定折射率时仅能测试到一个固定的值，并且二色镜观察无多色性，从而可以判断宝石为单折射宝石，而不是非均质体。
另外偏光镜还可以帮助双折射率很小的宝石确定光性特征，例如磷灰石的双折射率很小，只有0.003，因此在测定折射率的时候，是很难观察到双阴影边界的，即使在偏光片的帮助下也很难确切的读数，容易被误认为是单折射宝石。但是在偏光镜下却可以直观的观察到四明四暗的现象，确定宝石为非均质体宝石。
全暗假象主要出现在完美切工的钻石或者钻石的仿制品中，上一篇文章中我们讲到过，偏光镜的使用适用于透明度较高的宝石，但是钻石或者一些钻石的仿制品确实属于透明宝石，宝石各论的课程中我们会知道，当钻石或者仿制品为完美切工的时候，从台面入射的光线会通过全反射的方式再次回到台面，以增加宝石的亮度。
对于这类宝石，如果将宝石的台面向下放置的时候，偏光镜发射出来的光线同样是从台面入射，光线会再次从台面反射出去，不会有光线穿透宝石，因此会呈现全暗的假象，容易将一些非均质体宝石误认为是均质体宝石。因此我们需要变换宝石的放置方位再次观察，或者避免台面向下放置，比如说将亭部的刻面放置在载物台上。有时也可将将宝石放置在与宝石折射率相近的重液中观察，可以减少宝石对光的表面反射，但是该方法的操作较为麻烦。
另外，当观察宝石的方向刚好沿着宝石的光轴方向，光线在宝石中是不会发生双折射的，并且不会改变光线的性质，光的振动方向依然与下偏光片平行，并且垂直于上偏光片，此时所观察到的现象依然是全暗的，并且不随着转动宝石而发生变化。因此，为了能够得到更加确切的数据，需要多测定几个方向，以避免观察到光轴方向，造成错误的结论。
宝石中的裂隙以及包裹体会影响光线在宝石中的传播，因此会很难通过宝石在偏光镜下的现象去判断宝石的光性特征。比如说翠榴石属于石榴石的一种，属于均质体宝石，正常情况下，翠榴石在偏光镜下应该出现全暗或者异常消光的现象，但是翠榴石中常常发育马尾丝状的包裹体，这种马尾丝为纤维状的石棉，属于非均质体，在加上排列方向并不规则，此时观察到的现象其实是翠榴石与石棉的矿物集合体的综合，在偏光镜下呈现全亮的现象。
在讲解到偏光与自然光相关概念的时候，我们知道，自然光可以通过反射、折射等作用转化成为偏振光，因此我们需要避免周围的通过宝石的反射作用转化成为偏振光，会影响到判断的正确性。
好了，关于正交偏光镜的使用方法在这里就讲解完了，在这里进行一下简单的总结1、正交偏光镜可以快速的确定宝石的光性特征，但同样需要其他仪器综合验证；尤其是在测定均质体宝石时，会出现异常双折射的现象，例如石榴石、玻璃、尖晶石、欧泊、琥珀等等，尤其是石榴石这类宝石会出现“假四明四暗”现象，因此，为了确定宝石是否为均质体，最好利用二色镜、折射仪等仪器综合判定。2、偏光镜的使用是有局限性的，并且有相应的注意事项偏光镜的使用主要应用的就是偏振光透过宝石之后的现象，因此待测宝石必须是透明或者半透明的，或者局部为透明或半透明，比如说一些整体不透明的弧面型宝石，由于边部的位置较薄，呈现半透明，也是可以进行测试的；裂隙的发育以及较多的包裹体都可能改变光的性质以及传播方向，会引起无法解释的一些现象，因此裂隙较多、包裹体较多的宝石不适用偏光镜。对于颗粒特别小的宝石，是很难观察到相应的光学特征的，并且偏光镜没有放大的功能，因此在观察颗粒特别小的宝石，很容易造成很大的误差，颗粒过小的宝石不建议使用偏光镜。为了排除光线沿着光轴方向传播造成全暗的假想，除了要转动宝石以外，还要转换不同的方位综合观察。具有良好切工的圆钻形宝石，容易出现全暗的假象，为了避免这种现象的发生，尽量将台面与载物台相接触。好了，关于偏光镜下的异常现象就分享到这里，希望对大家有所帮助。有时间欢迎大家来到本人的工作室互相交流学习，地址如下：第一个地方，灵昊珠宝设计中心，位于雁塔中路33号，金都大厦1714房间，地铁四号线C口出来就是了。灵昊源于我们两个人的名字，“灵”当然等于“李灵燕”啦，“昊”当然就是我啦，看着两个字的样子还是很像的，为此我们还设计了一个“灵昊”的商标。
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