珠宝鉴定——宝石鉴定基础2.doc

§3 物理光学与晶体光学基础 ??? 光波是一种电磁波，光波是横波。 ??? 自然光：一切从实际光源发出的光叫自然光。或者说在黑体中任何物质加热发出的光叫自然光，发光时的温度叫色温，以K（绝对温度）表示，钻石颜色分级比色灯5500K-7200K。特点：在垂直传播方向的任意方向振动，各方向振幅相等。 ??? 偏光：只在垂直传播方向的平面内的某一固定方向上振动的光波叫平面偏振光，简称偏光。 ??? 偏光通常利用光的双折射（尼科尔棱镜）或吸收作用（偏光片）产生 ??? 特点：只在垂直光波传播方向的某一固定方向振动。 ??? 可见光波的波长为400-700nm（晶体光学390-770nm） ????宝石学常用（nm）??????????????????????? 晶体光学（nm） ??? 红???????? 700-630?????????????????????, ;, ;, ;nbs, p;? 红????????? 770-650 ??? 橙???????? 630-590??????????????????? ??? 橙????????? 650-590 ??? 黄???????? 590-550?????????????????????? ?黄????????? 590-570 ??? 绿???????? 550-510????????????????????????绿????????? 570-500 ??? 青???????? 510-480????????????????????????蓝????????? 500-460 ????蓝???????? 480-450????????????????????????青????????? 460-430 ??? 紫???????? 450-400????????????????????????紫????????? 430-390 ????波长与对应颜色及可见光波长范围记忆宝石学常用值即可。 入射线、折射线、反射线以及法线均在同一平面内。 ??? 反射：光从一种介质射到另一介质时，有一部分光在介质的界面处改变了传播方向，继续在原介质中传播，这种现象叫做光的反射。 ??? 主要由反射作用引起的特殊光学效应有： 猫眼效应 星光效应 砂金效应 ??? 折射：光波从一种介质进入另一种介质中传播时，因为两介质的密度不同，光在其中传播的速度也不同，致使光的传播方向发生改变，这种现象叫光的折射，即入射光线与折射光线不在同一直线方向传播。 ??? 折射定律：(1)折射光线总是在入射光线和法线所决定的平面里，并且和入射光线分居在法线的两侧； ??? (2)N=Vi / Vr = Sini / Sinr ??? 相对折射率：N称为折射介质对入射介质的相对折射率。 ??? 绝对折射率：如果入射介质为真空或空气，则N值称为折射介质的绝对折射率，简称折射率。 ??? 衍射：波在同一均匀媒质里传播是沿直线方向进行的，如果在它的传播方向上遇到迎面挡住的孔或障碍物时，只要孔或障碍物不比它的波长大很多，这时波就会明显地绕到障碍物的后面或小孔的外面去（传播路径发生了弯曲）这种现象叫做波的衍射（绕射）。 ??? 应用：(1)衍射光栅——制作分光镜；(2)解释变彩等光学现象。 ??? 散射：光在媒质里传播时，如果媒质里存在着其他物质微粒或者媒质本身密度有着起伏的变化，这时就会有一部分光线偏离原来的方向而分散开来，形成散射现象。 ??? 月光效应主要由散射作用引起。 ??? （根据惠更斯—费涅耳原理，反射面上各点分别从光波到达时起发出次波，这些次波的迭加，形成反射波的波阵面，如果反射物体小于波长，则次波近于球面波，在这种情况下，入射波不是被反射，而是向四面散射，因而出现散射现象）。 ??? 漫反射：平行光束沿着一定方向射在粗糙不平的表面上，反射以后的光线就不再平行，而是射向各个不同的方向，称漫反射。 ??? 色散：白光通过透明物质互不平行的倾斜平面时，分解成它的组成波长即色散。也可以说，不同单色光在同一介质, 中表现的光学性质差异称色散。 ??? 如折射率色散，钻石N黄=2.417，N红=2.402 ?? ? 一般来说，介质的折射率随入射光波波长增大而减小。 ??? 双折率色散、光率体色散等。 ??? 散值：红光（687nm）、紫光（430.8nm）做光源测得的宝石折射率的差值即色散值。 ??? 光疏介质和光密介质：两种介质比较而言，光波在其中传播速度较快（折射率值较小）的介质叫光疏介质，而传播速度慢（折射率值较大）的介质叫光密介质。 ??? 光由光疏介质射入光密介质，折射角小于入射角，折射线靠近法线；反之亦然。 ??? 临界角与全反射： ??? 当光波由光密介质射入光疏介质时，随着入射角的增大，折射光线逐渐远离