分光镜的适用范围

分光镜的适用范围

四、分光镜的适用范围

分光镜主要适用于有色宝石，无色宝石除锆石、钻石、顽火辉石外无明显的吸收光谱;鉴定中仅适用于具有典型光谱的宝石。

1.显铬谱的宝石

宝石由于含有微量的铬元素，使宝石多呈现出鲜艳的红色和绿色。铬常以少量类质同像置换方式置换铝而进入宝石的晶格中，所以铬谱的存在常表明该宝石材料是含铝的。它也是引起红宝石、合成红宝石、红色尖晶石、变石、祖母绿、铬透辉石、翡翠和翠榴石等宝石颜色的主要致色元素。铬在这些宝石中所产生的光谱略有差异。吸收光谱特征大致为紫区吸收带，黄绿区宽的吸收带，红区吸收线。另外在红宝石和合成红宝石中能见到明显的蓝色谱线。

▲红宝石:红区(692nm)处有双吸收线，668nm吸收线，黄绿区以550nm为中心宽的吸收带，蓝区有476nm、475nm和468nm的3条吸收线，紫区吸收。

▲红色尖晶石:红区有吸收线，黄绿区吸收带，紫区吸收。

▲变石:红区有吸收线，黄绿区吸收带，蓝区有1条吸收线，紫区吸收。

▲祖母绿:红区有吸收线，橙黄区弱吸收带，蓝区(477nm)弱吸收线，紫区吸收。

▲翡翠:红区3条阶梯状吸收(630～690nm之间)，紫区437nm有吸收线(绿色鲜艳无杂质时，437nm吸收线可能缺失)。

▲翠榴石:红区(701nm)处有双线，紫区吸收(光谱区被截短)。

▲铬透辉石:红区有一双线(690nm)和635nm、655nm和670nm3条弱吸收带，蓝绿区508nm、505nm处有吸收线，490nm处有一吸收带。

2.显铁谱的宝石

铁元素在宝石中以Fe²⁺和Fe³⁺形式存在。Fe²⁺产生红、绿和蓝色的宝石。如蓝宝石、金绿宝石、铁铝榴石、橄榄石、顽火辉石、符山石等。光谱吸收带主要分布在绿区或蓝区内。Fe³⁺通常使宝石呈现出黄色、蓝色或绿色。如黄绿、绿及蓝色的天然蓝宝石及金绿宝石、翡翠等。吸收带常位于黄区、绿区和蓝区。

▲蓝宝石:蓝区有450nm、460nm、470nm有3条吸收窄带。

▲橄榄石:蓝区有453nm、473nm、493nm有3条吸收窄带。

▲金绿宝石:蓝区444nm有1条强的吸收窄带。

▲铁铝榴石:黄绿区有3条强吸收窄带(505nm、527nm、576nm)，蓝区和橙黄区有弱带。

▲顽火辉石:绿区506nm处吸收线为诊断线。

3.显钴谱的宝石

钴元素是合成蓝色尖晶石常用的致色元素，合成蓝色尖晶石和蓝色玻璃由钴致色，在橙、黄和绿区有3条明显的吸收强带为特征光谱。在合成蓝色尖晶石内，强吸收带位于630nm、580nm和543nm处，其中间带(580nm)吸收带最宽。在蓝色玻璃中，强吸收带位于656nm、590nm和538nm处，其中间带(590nm)吸收带最窄。

▲合成蓝色尖晶石:绿、黄和橙黄区有3条强的吸收带，绿区吸收带最窄。

▲钴玻璃:绿、黄和橙黄区有3条强的吸收带，黄区吸收带最窄。

4.其他吸收谱

(1)锰谱:锰是引起菱锰矿、蔷薇辉石、锰铝榴石和某些碧玺呈红色的主要原因。吸收光谱在紫区和蓝区出现宽的吸收带。其中锰铝榴石为典型吸收光谱。

(2)铜谱:铜元素在低价状态(亚铜)时呈红色，而在变价(铜)状态时呈蓝色或绿色。绿松石的天蓝色是由铜致色，在460nm处有一弱的吸收带，在紫区432nm处有一强带，该吸收带为绿松石的诊断带。

(3)稀土金属钕和镨:钕和镨两者总是共生在一起，它是引起黄色磷灰石的主要致色元素，磷灰石光谱在黄区和绿区有数条密集的吸收线，这些吸收线可以作鉴别磷灰石含钕和镨的依据。

(4)铀谱:放射性元素铀，通常能使锆石产生1～40条的吸收线，并在各个色区均匀分布。有些产地的锆石能在653.5nm处出现清晰的吸收线，这条吸收线为锆石的诊断线。但红色锆石通常无此吸收线。

(5)硒元素:硒(或者同硫化铬一起)可使玻璃产生一种红色，吸收光谱为在绿区中出现一条宽吸收带。但大多数红色玻璃的吸收带则出现在532nm、537nm、540nm和560nm处。

(6)钒元素:合成变色刚玉中经常加入微量元素钒。含钒的合成刚玉往往在蓝区475nm处出现一条清晰的吸收线，可作为合成变色刚玉的诊断线。

▲钻石(无色):紫区415．5nm处吸收线为诊断线。

▲锆石(无色):红区653．5nm吸收线为诊断线。

▲锆石(有色):红区653．5nm吸收线，1～40条吸收线均匀地分布在各个色区。

▲锰铝榴石:紫区432nm吸收窄带为诊断带。