“二向色镜”的原理是什么?

“二向色镜”的原理是什么?二向色镜的原理是在其内放置一无色方解石(冰洲石),以将光线分解成两垂直振荡的光,而透过二向色镜分别观察这两光线的颜色 。
二向色镜右下角的那一端是要靠接观测物的,另一端靠接在眼睛;接物端有放大镜,可较清楚地观察观测物 。
【“二向色镜”的原理是什么?】二向色镜是最常用来验证双折射的仪器 。就如同其名,二向色镜是用来检验宝石有无二向色性的仪器.由于只有双折射宝石具有二向色性,因此若能检验出二向色性,则可证明所检测者,是双折射宝石.反之不一定成立,检测不出二向色性的样本,有两种情况,可能其为单折射宝石,或者其虽为双折射宝石,但其二向色性过弱 。
当正常白光透过双折射宝石时,会被分解成两束彼此垂直振荡的光线.由于二向色性的原理,这两束光线的颜色可能不同,但混合起来一起进入人眼,就是宝石的颜色,人的眼睛可没有办法将这两光束区分开来,因而要借助二向色镜;二向色镜内的方解石是自然界中,双折射效应最大的矿物,其会将射出宝石的两束光线,再次分离开,再借着二向色镜内的光学反射导引,将这两束光线分别投射到两块不同区域,而使用者只要借着观察到这两块区域的颜色是否不同,便能确认宝石是否具有二向色性,也就能推论宝石是否具有双折射了 。
简单的归纳起来,透过二向色镜观察宝石,会看到两个小窗口,分别代表宝石上同一块区域,但不同振荡方向的光线颜色,若这两个窗口的颜色不同,则可知宝石具有二向色性 。但有些时候,即使观察单折射宝石,由于光线反光,散射或其它原因,会让使用者觉得两窗口的颜色略有不同,这样子的情况会使得单折射宝石与弱二向色性的双折射宝石间差异不大,很难区分开,这也是仪器本身的限制,是没法子的事;
因此,若观察到两窗口的颜色强烈不同,才能确认宝石具有二向色性,若颜色差异极微小,不须强认定其具二向色性,再利用其它方法确认宝石的双折射就是 。一般常见双折射宝石的二向色性大多很明显,以具强烈二向色性著称的堇青石(Iolite),榍石(Sphene),硅线石(Sillimanite)等等在二向色镜下观察时,其颜色差异更加强烈,不过,所谓的颜色差异通常仅是无色与深色的分别就是.丹泉石(Tanzanite)从不同方向用二向色镜观察时,其颜色会出现三种变化,因而被称为具三向色性,当然,同时只能观察到两种不同颜色 。
利用二向色镜,可将强二向色性的宝石与单折射宝石,如钻石,尖晶石,石榴子石,玻璃等分别开来.但二向色镜的原理是检验透射光,若宝石本身是不透明的,其颜色是反射光造成的,可不能用二向色镜检测 。
激埃特光电生产的二向色镜有:透红反绿合光镜、反蓝透红绿合光镜、反红透蓝绿合光镜、反红反绿透蓝合光镜 。
什么是二向色性?二向色性:
在微观领域,分子的光吸收率不是一个标量,而是具有一定的方向性 。若三个方向的吸收系数为 和 ,则两系数之差称为二向色性,宏观上吸收的二向色性表现为吸收系数具有方向性,宏观上的二向色性既与分子的二向色性有关,也与分子排列有关,故二向色性可作为取向度的一种表征方法 。另外,大分子链上某些官能团具有一定的方向性,它对振动方向不同的红外光亦会表现出二向色性,称为红外二向色性 。
二色镜的原理结构当自然光进入非均质体宝石时,分解成两束震动方向相互垂直的偏振光,这两束光各自的传播方向也不同 。非均质体宝石的各向异性导致了宝石对不同振动方向的光的吸收不同,只要能将这两种振动的光分离开来,就可能看到不同的颜色 。
常用的二色镜是冰洲石二色镜,它由玻璃棱镜、冰洲石棱面体、透镜、通光窗口和目镜所组成 。冰洲石具有极强的双折射,双折射率为0.172(No=1.658,Ne=1.486),它能将一束光分解成两条偏振光线 。冰洲石棱面体的长度设计成正好可使小孔的两个图像在目镜里能并排成像 。当观察具多色性的宝石时,冰洲石二色镜将透过宝石的两束偏振化色光再次分解,使两束偏光的颜色并排出现于窗口的两个影响中 。均质体宝石不具各向异性,因此不存在多色性,观察到的两个窗口颜色相同 。
非均质体有色宝石具各向异性,因而存在多色性 。只有当穿过宝石的两束偏振光振动方向与冰洲石棱面体光率体主轴互相平行或垂直时,看到的才是宝石真正的多色性颜色 。若透过宝石的光的振动方向与二色镜冰洲石棱面体光轴相交45°时,则见不到多色性 。这就是为什么在转动二色镜和宝石的过程中,二窗口颜色不断变化的原因 。应该指出的是:当非均质体有色宝石的光轴平行于二色镜长轴时,看不到多色性 。