借助一块无色的、折射率超大的冰洲石，就能看到宝石的多色性了

珠宝知识255：珠宝考研考证篇（七十三）：二色镜

 

二色镜是一个非常小巧、便携的珠宝鉴定仪器，尺寸也大概只有5号电池大小差不多。不过别看如此小巧的珠宝鉴定仪器，却能够非常快速的确定宝石光性特征，尤其是在折射仪、偏光镜等不适用的情况下，比如说宝石的原石、磨损较为严重的宝石、裂隙较多的宝石等。下图为坦桑石的原石，在不同的方向上观察会得到不同的颜色，但是这种原石是无法通过使用折射仪来进行鉴定的，在加上宝石的裂隙会比较多，在偏光镜可能会无法适用。

宝石的颜色是有异向性的，而宝石的颜色主要与宝石对光的选择性吸收有关，当一束自然光照射到非均质体宝石时，除了光轴方向以外，都会发生双折射现象，分解为两束振动方向相互垂直的光，由于宝石具有异向性，对不同的振动方向对光的选择性吸收会有所不同，就会导致两束偏振光所呈现的颜色不同，这就是宝石的多色性。

有些宝石的多色性是非常明显的，在肉眼观察下，就可以在不同的方向上看到不同的颜色，比如说坦桑石、堇青石、紫锂辉石等等，但是肉眼观察到不同方向上不同的颜色，实际上却是两束偏振光的混合色，并不是真正的颜色，因此想要得到宝石真正的多色性，同样需要借助二色镜的观察。另外，多数宝石的多色性用肉眼是很难观察或者很难察觉的，必须要通过二色镜的观察才能确定宝石的多色性。

多色性实际上是要分别观察到两束偏振光的颜色，因此我们需要将两束偏振光分开来进行观察。为了达到这样的目的，二色镜巧妙的利用了双折射率较大的冰洲石，冰洲石有两个非常重要的优点

第一，冰洲石没有颜色，观察宝石二色性时不会出现误判的情况；

第二，冰洲石的双折射率很大，为0.172，能够将两束偏振光以较大的角度分开，传送到目镜中，从而达到观察分别观察两束偏振光颜色的目的。

下图就是二色镜的结构示意图，包括物镜、目镜、玻璃棱镜、冰洲石菱面体和一个透镜，通过目镜可以观察到两个视图，分别代表两束光的颜色。

由于冰洲石本身为光性非均质体，因此会将自然光或者偏振光继续分解为两束振动方向相互垂直的偏振光，因此在观察的时候，需要将宝石的光率体切面的主轴与冰洲石光率体切面的主轴相互平行时，观察到才是真正的多色性；如下图所示，当一束自然光穿过宝石的时候，自然光会分解为两束偏振光，振动方向分别平行于AA和BB，其中AA振动方向与冰洲石光率体的CC方向的主轴平行，不会再发生分解，BB与冰洲石光率体DD方向的主轴平行，同样不会发生分解，此时在目镜处观察到的两个颜色，就是真实的AA和BB两个偏振光的真实的颜色，此时冰洲石起到的作用就是将两束偏振光再次进行折射，将两束光分别传送到目镜的两个窗口上。

当两个光率体的夹角为45°的时候，如下图所示，当振动方向为AA方向的偏振光入射到冰洲石的时候，会沿着冰洲石的光率体切片分解为A1和A2，并且两束光的强度是相同的，颜色的深浅程度也是相同的；同样的，BB方向的偏振光会分解为B1和B2，且两者的强度和颜色身前程度是相同的，因此，通过冰洲石后，光会重新组合，CC方向由A2和B2混合而成，DD方向由A1和B1组成，由于A1=A2、B1=B2，因此CC方向和DD方向上的两束光的颜色、强度等一系列参数都是相同的，目镜处观察到的现象也是完全相同的，无法观察到宝石的多色性。其他角度虽然会观察到颜色的不同，但观察到的是两束偏振光的混合色，并非真正的多色性。 

如此便携的珠宝鉴定仪器应该如何使用呢？

1、清洁宝石

清洁宝石是使用任何珠宝鉴定仪器的第一步，需要再强调一遍，宝石表面的灰尘，尤其是带有颜色的外来物质，会影响宝石颜色以及多色性的观察

2、采用白光

在观察宝石颜色的时候，一定要选用白色光源，有色光或者某种颜色的单色光一定会对所观察到宝石的颜色造成影响，容易造成误判；

3、观察时，将宝石靠近二色镜

由于自然光通过反射作用也可以转化成为偏振光，因此为了宝石表面反射形成的偏振光摄入到二色镜中，造成混淆，我们需要在观察的时候，将宝石靠近二色镜，以保证进入到二色镜的光全部为透射光；一般情况下，宝石距离二色镜2-5mm左右的距离即可

4、眼睛靠近二色镜，变转动变观察二色镜窗口的差异

刚刚我们讲到，宝石的光率体切片与冰洲石的光率体切片相互平行或者相互垂直的时候，观察到的才是真正的二色性，因此需要通过旋转来找到这样合适的位置。

5、记录并且分析结果，记录时要同时记录多色性的颜色与等级

在记录结果时，我们需要同时记录宝石多色性的颜色以及等级，这是鉴定宝石的基础

（1）多色性的颜色与宝石的体色可能有很大的差异

多数宝石的多色性与自身的体色密切相关，比如蓝宝石的多色性为蓝色、浅蓝色；红宝石的多色性分别为红色和浅橙红色，但是有些宝石中的多色性却可能与本身的体色有非常大的差异，比如说坦桑石的体色本身为蓝色，但却可以观察到黄色的多色性；红柱石主要的颜色为红色，也可以看到绿色的多色性。

（2）宝石的多色性一共分为四个等级，分别为强、中、弱、无，关于多色性的等级（此内容在讲解宝石多色性时有过详细的介绍）

（A）强多色性：肉眼可查，比如说坦桑石、堇青石、红柱石等

（B）中多色性：肉眼不明显，二色镜下明显，例如红宝石、蓝宝石、碧玺等

（C）弱多色性：二色镜下不明显，如橄榄石、紫水晶等

（D）无多色性：二色镜下观察不到多色性，一般为均质体宝石或为玉石，如尖晶石、玻璃、石榴石、翡翠等

6、分析结果

（1）如果二色镜中小孔的两部分颜色相同，则宝石无多色性。

（2）当发现两个小方块颜色各不相同时，宝石具有多色性，为各向异性，属于非均质体宝石。

（3）多次转动宝石，若仅见两种不同颜色，则宝石仅具有二色性，属于一轴晶宝石。

（4）若见到三种不同的颜色，宝石具有三色性，属于二轴晶宝石。 

在使用二色镜时，我们需要注意一下几点：

1、光源必须为白色光

光源必须为白色光，不能带有色调，使用的光源可以是太阳光，也可以是灯光，并且一定为自然光，带有色调的光源，以及偏振光都会造成错误的结论。

2、宝石一定为单晶类的有色宝石

（1）无色宝石是没有观察多色性的意义的；

（2）必须为单晶类宝石

对于矿物结合体，内部的矿物的排列往往是较为杂乱的，每个矿物所处位置的不同的，对应的光率体切面也会有很大的差异，因此光线通过宝石之后得到的是所有矿物双折射之后的结果，为混合色光，是无法观察到宝石的多色性的。

3、观察时，宝石应尽量靠近二色镜的一端

这样的做法是为了避免反射光形成的偏振光入射到二色镜内，造成观测的误差，一般情况下距离2-5mm左右即可，可以保证有较多的透射光进入到二色镜内；

4、观察时一定要转动宝石

只有当宝石的光率体额切面与冰洲石的光率体切面相互平行或垂直时，观察到的才是真正的多色性，因此，为了找到相应的位置，需要多方向的观察宝石，排除光线沿着光轴方向传播造成无多色性的假想，也要避免将观察到不同方向的光形成的混合色当做第三种颜色。

5、宝石的多色性与双折射率无关

宝石的多色性与宝石对光的选择性吸收密切相关，并不是说双折射率越大，多色性越强，不过多色性的强度往往与宝石颜色的深浅密切相关，颜色越深，多色性越明显。

6、在观察宝石多色性时，要避免直接将宝石防止在光源上

有些光源的发热量很大，一些宝石的颜色在受热后会发生较大的变，尤其是一些以色心致色的宝石，在受热后颜色会变浅，造成观测的误差。

7、多色性属于辅助证据，需结合其他证据

多色性虽然可以快速的确定宝石的光性特征，但是宝石的多色性并不是鉴定宝石的决定性证据，而属于辅助性的证据，原因有以下几点：

（1）同种宝石的多色性可能有很大的差异

刚刚我们也讲到了，宝石的颜色越深、宝石的多色性越明显，多色性的等级也会随之发生变化；

（2）不同种类的宝石，多色性会有一定的重叠

比如说颜色相近的红宝石和红碧玺的多色性都可以是深红色和浅红色，因此借助二色镜是无法观察区分红宝石与碧玺的。

（3）观察宝石的三色性时，误差往往较大

具有三色性的宝石的多色性往往是很难确定，我们也一直在强调，要避免混合色误认为是第三种颜色，但是这种判断往往是较为困难的，而且很多具有三色性的宝石，其中的两个颜色有可能会非常的相近，比如说粉红色托帕石的多色性为粉红色、浅粉红色和无色，在观察的时候，其实是很难讲粉红色与浅粉红色相区别的，很容易认为所观察到的浅粉红色是粉红色与无色的混合色。

好了，关于宝石二色镜的使用就分享到这里，希望对大家有所帮助。