冰洲石/氟化钡紫外偏光镜特性分析--《激光技术》2003年01期
冰洲石/氟化钡紫外偏光镜特性分析
【摘要】：分析了冰洲石 /氟化钡紫外偏光镜在正向使用时透射光束的偏移角及影响因素 ;指出了该种偏光镜反向使用时等效于罗匈棱镜 ,并计算了分束角的大小。
【作者单位】：
【分类号】：O436.3【正文快照】：
引　言在激光技术领域 ,尤其是在激光衰减、激光调制、光通信处理等技术领域 ,偏光棱镜是重要的光学元件[1,2 ] 。冰洲石 /氟化钡紫外偏光镜可以工作在紫外光谱区 ,它是基于氟化钡 (ＢａＦ2 )在紫外具有高透射以及其折射率和冰洲石晶体中ｅ光折射率近似相等的特性 ,按格兰·
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【参考文献】
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材质：冰洲石规格：直径100mm夜光石夜光石就是莹石。
夜明珠在我国古代民间又名叫“夜光壁、夜光石、放光石”相传是世界上极为罕见的夜间能发出光芒的奇石。有专家指出夜明珠事实上就是能发光的萤石。我国虽然是萤石矿产大国,但夜晚能发光的萤石并不多,所以就显得珍贵和价值连城了。英国著名学者李约瑟在巨著《中国科学技术史中记载,古代中国人喜爱夜明珠,就是因为认为夜明珠有灵性,是镇山之宝。所以人们对它看得很珍贵之宝物。它能镇宅,能除掉一切邪恶。永保全家平安、给人带来好运之说法。印度一些人把夜明珠称为“蛇眼石”,日本学家玲木敏于1916年编《宝石志称夜明珠为神圣的宝石。
夜明珠究竟是一种什么样性质的奇石古今中外的说法颇不一致。据一些专家考证,夜明珠并不是象某些人所吹嘘的那样神秘,而是几种特殊的矿物或岩石,经过人们加工后才变成圆珠形。夜明珠发出的光,并不像神话中传说的那样能把“龙宫照得如同白昼”。但在吸收热能后（光照或热水淋烫）便会发出光亮,在伸手不见五指的暗室或黑夜中,将它置于较高的自然常温中欣赏,10分钟后,人们在距离它半英尺的地方就能清楚地见到它逐渐主动地发出震撼而激动人心的通体透白,如一轮明月。
为什么夜明珠在夜间会发出较强而又绮丽的亮光呢对此众说纷纭。一些宝石学家认为,因为夜明珠的萤石成分中混入了硫化砷,所以有“灵性”,而白天这两种物质发生“激化活化剂”到晚上则释放出能量,变成美丽的夜光。并且能在一定的时间内持续发光,甚至永久发光。经实验,如夜明珠白天不见天日,夜晚则发光时间较迟,反之则较快,是否激化活化剂灵性在显现呢这要见仁见智了。以上只是一部分专家的看法,不一定全面准确。夜明珠还有许多奥秘,至今还没有被专家们了解,但其中的发光物质究竟是什么原因,至今还不太清楚。总之：夜明珠至今仍是尚未彻底揭开的一个千古奇谜。
夜光石内含有大量的磷,所以会发光!!
据宝石专家栾秉敖在其《怎样鉴定古玉器一书中介绍“夜明珠”的发光现象,同矿物中电子的移动有关,它与矿物含有某些元素杂质以及晶体缺陷的关系更大。当能量（如光能）作用于某些杂抽元素,其中一部分电子被“激发”从低能带跃入高能带,而当电子从高能带再返回低能带时,便将获得的能量以可见光的形式释放出来,从而形成了“夜明珠”。
一、什么是夜明珠
夜明珠”是一种名叫“荧石”的普通矿石,一种并不稀罕的工业原料,主要成分为二氟化钙,是生产氢氟酸的一种化工原料。夜明珠是晶体要加工成一定形状有一些难度,但加工成本也不大。夜明珠的主要材料有萤石、方解石和一些钻石,其中萤石最为常见。
二、夜明珠的发光原理
物理学中,夜明珠的发光原理是由具有磷光物质的石头在受日照之后,吸收外来能量,然后又在黑暗中将这些能量释放出来,形成银白的光华；这与矿物晶体中微量杂质有密切关系。
三、夜明珠真的”价值连城“吗
夜明珠根本算不上宝石,其价值根本无法与单晶体的钻石、红宝石、蓝宝石、祖母绿翡翠等相比。之所以历来人们对其有一种神秘感,一是由于古书上有很多传奇记载,二是“会发光”。
“会发光”并不神奇,含锰解理石、含稀土矿石、钡镍矿等都会发光。“荧石”夜明珠在吸收外来光后,会发出荧光或磷光。随着现在科技的发达,要“人造夜明珠”就像人造大理石、人造钻石、人造水晶一样容易,在普通矿石中加入一些发光物质,即会发光,“就像以前的钟表夜光一样”。
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【2017年整理】文石与方解石的比对-DONG 1文石与方解石的比对（同质多象例 1）矿物名称 文石 方解石化学成分 CaCO3 CaCO3晶体习性 斜方晶系，单晶呈柱状，但多以集合体形式出现，呈纤维状、柱状、晶簇状、皮壳状、豆状等三方晶系，晶体常呈菱面体和偏三角面体，多形成双晶，有时也形成心形蝴蝶双晶。结晶种类繁多、多彩多姿。颜色 白、黄白、浅绿、灰、红色等无色、白色、浅黄等多种色彩光泽与透明度 玻璃光泽，断口呈油脂光泽，透明至半透明玻璃光泽，断口呈油脂光泽，透明至半透明光性 二轴晶 （—）一轴晶（—）折射率 Ng=1.686Nm=1.682NP=1.530Ne=1.486NO=1.658双折射率 0.156 0..172荧光 紫外灯下荧光惰性 紫外荧光随体色而变吸收光谱 无 无硬度（H M） 3.5-4 3密度(g/cm 3) 2.7-2.95 2.65—2.75其它特性 放大检查常含棉纱状包裹体 三组菱面体解理完全；重影成因 低温热液及外力作用 较高温（400℃以上）热液及外力作用备注 在自然界不稳定，易转变为方解石（不可逆） ；遇酸起泡遇酸起泡；无色透明者称为冰洲石2资料文石(Aragonite)(又称霰石)Ca［CO 3］ ，与方解石呈同质二像。?【化学组成】 Ca 常被 Sr、Pb、Zn、TR 所替代。此外还有 Mg、Fe、Al 等，但含量一般均较低。已知的变种有铅文石、锌文石、锶文石、稀土文石等。?【晶体结构】 斜方晶系；162hD-Pa0=0.495 nm, b0=0.796 nm,c0=0.573Z=4。文石型结构见矿物学第 22 章概述部分。? 【形态】 晶体常为柱状、矛状(图 H-8)，但较少见。常依（110）成双晶或三连晶,三连晶常出现假六方对称。集合体常呈纤维状、柱状、晶簇状、皮壳状、钟乳状、珊瑚状、鲕状、豆状和球状等（图 H-9） 。多数软体动物的贝壳内壁珍珠质部分是由极细的片状文石沿着贝壳面平行排列而成。 图 H-8 文石的晶体和双晶 (引自潘兆橹，1993)（a） （b） （c）单晶体， （d）双晶? 斜方柱：m{110},k{011},i{021},g{061};平行双面：b{010},c{001};斜方双锥：p{111},r{121} 图 H-9-1 文石晶簇?3图 H-9-2 文石的晶体集合体【物理性质】 通常为白色、黄白色，有时呈浅绿色、灰色等；透明；玻璃光泽，断口为油脂光泽。无解理，或有时见{010}不完全至中等解理；贝壳状断口。硬度 3.5～4.5。相对密度 2.9～3.3，成分中含 Sr、Ba 者相对密度增大。?? 图 H-10 方解石和文石的大致稳定范围? (引自潘兆橹，1993) 【成因及产状】 文石通常在低温热液和外生作用条件下形成，它是低温矿物之一。在热液矿床、现代温泉、间歇喷泉里晶出。当溶液中存在 Sr 和 Mg 盐类杂质，有利于文石的形成。文石不稳定，常转变为方解石(呈文石副像)。根据合成矿物资料，文石的形成压力高于方解石(图 H-10)。?【鉴定特征】 文石与方解石相似，加 HCl 剧烈起泡。但文石不具菱面体解理，晶形呈柱状、矛状；相对密度和硬度稍大于方解石。在硝酸钴溶液中煮沸，方解石粉末只微带青色，文石则呈浓红色、紫色。?【主要用途】 分布少，几乎无工业价值。?4方解石（Calcite）方解石是一种碳酸钙矿物，英文名称 calcite。天然碳酸钙中最常见的就是它。因此，方解石是一种分布很广的矿物。方解石的晶体形状多种多样，它们的集合体可以是一簇簇的晶体，也可以是粒状、块状、纤维状、钟乳状、土状等等。敲击方解石可以得到很多方形碎块，故名方解。方解石的晶体与双晶方解石 - 概述方解石5方解石的色彩因其中含有的杂质不同而变化，如含铁锰时为浅黄、浅红、褐黑等等。但一般多为白色或无色。无色透明的方解石也叫冰洲石，这样的方解石有一个奇妙的特点，就是透过它可以看到物体呈双重影像。因此，冰洲石是重要的光学材料。方解石是石灰岩和大理岩的主要矿物，在生产生活中有很多用途。我们知道石灰岩可以形成溶洞，洞中的钟乳石、石笋等其实就是方解石构成的。方解石是六方晶系，有完全的菱面体解理，玻璃光泽，透明至半透明，普通为白色或无色，含有其他颜色亦不少，条痕白色，硬度 3.0，比重 2.6～2.8，遇冷稀盐酸剧烈起泡，纯净透明的称为冰洲石（IcelandSpar），具有强烈双折射和三组完全解理。 方解石 - 特性方解石方解石是最重要的碳酸钙矿物。化学成分为 Ca[CO3]，晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。常有少量的镁、铁、锰及微量的锌、锶等的混入。三方晶系，可有多种不同晶形，常见的为复三方偏三角面体、尖锥菱面体，也见有板状、片状、柱状等。集合体多为块状、粒状，也常见隐晶、微晶致密块状或鲕状。一般无色，或乳白、浅黄色，也有少数因混入着色元素，而呈美丽的金黄色，胭脂红－玫瑰红色及蓝、绿、紫等色。这些被称为“艳色方解石”。透明－微透明。玻璃－珍珠光泽。一轴负晶。折射率No＝1．658～1．740，Ne＝1．486～1．550；重折率 0．172～0．190。色散 0．017。硬度3。三组菱形解理完全，故有方解石之名。遇稀盐酸会分解起泡。相对密度 2．71。 方解石 - 用途在工业上，方解石具有十分重要的用途，是冶金、水泥、塑料、玻璃、陶瓷、橡胶、造纸、合成纤维等多种工业的重要原料。五色透明的方解石称为冰洲石，以其强重折射而成为贵重的光学原料。在宝石学领域，艳色方解石也常被用于磨制宝石，但因硬度低，解理发育，无法用于镶嵌，仅用于收藏。一些造型良好的晶簇可用作观赏石。另外，方解石还是许多重要的彩石(如汉白玉、菊花石等)和砚石(如松花砚石、红丝砚石)及各种装饰用大理石的主要组成矿物。冰洲石因具双折射，常被利用于偏光棱镜，如以一定的方式切割成柱状，可当显微镜之棱6镜，检测矿物之光学性，其品质要件须为：无色透明，内部不含气泡或裂痕，不带双晶或歪曲，0.5 吋（12.5mm）立方以上。汉白玉 砚石 菊花石方解石 - 产地方解石方解石是一种重要的造岩矿物，在各种地质作用中均能形成，并广布世界各地。方解石的晶体形状多种多样，石灰岩、大理岩和美丽的钟乳石之主要矿物即为方解石。在泉水中可沉积出石灰华，在火成岩内亦常为次生矿物，在玄武岩流的杏仁孔穴中，沉积岩之裂缝内常有方解石充填而成细脉，或透过生物学作用，以贝壳或岩礁的方式产出。 方解石也是分布最广的矿物之一，是组成石灰岩和大理岩的主要成分。在石灰岩地区，溶解在溶液中的重碳酸钙在适宜的条件下沉淀出方解石，形成千姿百态的钟乳石、石笋、石幔、石柱等自然景观。变种有钴方解石、镁方解石、铁方解石等。方解石见于中央山脉东斜面之结晶石灰岩，西部第三纪及第四纪石灰岩，以及金瓜石金铜矿床中。 全世界所有的矿物晶型以方解石居冠，少说也有 200 种以上。代表产地有美国、墨西哥、英国、法国、德国。 方解石 - 颜色Beige Calcite 米黄色方解石 (哔叽) Blue Calcite 蓝色方解石 Cobaltian Calcite 含钴方解石 (南非) Green Calcite 绿色方解石 (中国) Golden Calcite 金色方解石 (中国) Orange Calcite 橙色方解石 (加拿大、墨西哥) Utah Honeycomb Calcite 犹他州蜂巢方解石 方解石的色彩因其中含有的杂质不同而变化，如含铁锰时为浅黄、浅红、褐黑等等。但一般多为白色或无色。无色透明的方解石也叫冰洲石，这样的方解石有一个奇妙的特点，就是透过它可以看到物体呈双重影像。因此，冰洲石是重要的光学材料。方解石7方解石是石灰岩和大理岩的主要矿物，在生产生活中有很多用途。我们知道石灰岩可以形成溶洞，洞中的钟乳石、石笋等其实就是方解石构成的。方解石 - 种类钡方解石：英文名称 baryto calcite 又称斜钡钙石，系一种含钡方解石，即毒重石（BaCO 3）与方解石类质同像混晶。化学式：BaCa(CO 3)2。单斜晶体系。无色—黄色，透明—微透明。玻璃光泽，硬度 4。性脆，相对密度 3.66。 钴方解石：英文名称 cobalt calcite 西班牙产的一种用钴作染色剂，染成粉红色的方解石。方解石艳色方解石：英文名称 fancy calcite 具有美丽的金黄色、玫瑰红色、蓝色、绿色、紫色的方解石。如中国湖南省产有一种含辰砂包裹体的血红色方解石；美国加州产的金黄色方解石等均十分艳丽。可用于磨制翻型宝石。由于解理发育，尽管原石有的可大于几百克，但成型宝石大于 5 克拉的几乎绝无仅有。故其价值主要在于加工，是收藏家的珍品。蛇纹方解石：英文名称 ophicalcite 一种含或多或少的方解石、白云石或菱镁矿的蛇纹石岩，或蛇纹石大理岩。其著名产地是爱尔兰的康尼马拉(connemara)，并被称为“康尼马拉大理岩”。其硬度为 3，相对密度 2．48～2．77。平均折射率 1．56 左右。硼酸钠方解石：英文名称 ulexite 钠硼解石的别称。蜀白玉：英文名称 shu white jade 四川省产的一种纯白色大理岩的美称。方解石含量大于95％，色泽纯净润亮、洁白无瑕。一般为玻璃光泽，也有油脂甚至丝绢光泽。结构致密细腻，薄板微透明到半透明，硬度 3，相对密度 2．66i。加工性能良好，常可用于冒充白色软玉。也用于雕制各种艺术人像，主要产地四川宝兴县，赋存于前寒武系盐井群上部锅巴崖组中，除纯白色外，也有白色和奶油色。重折光石：碳酸盐类矿物许多均具有很大的重折率。但通常所谓的重折光石多用于指冰洲石。8方解石 - 钟乳石钟乳石为碳酸盐类矿物方解石族方解石，主含碳酸钙。采收后，除去杂石，洗净，晒干。性状为钟乳状集合体。略呈圆锥形或圆柱形。表面白色、灰白色或棕黄色，粗糙，凹凸不平。体重，质硬，断面较平整，白色至浅灰白色，对光观察具闪星状的亮光，近中心常有 1 圆孔，圆孔周围有多数浅橙黄色同心环层。无臭，味微咸。药用价值性味与归经：甘，温。归肺、肾、胃经。功能与主治：温肺、助阳，平喘，制酸。用于寒痰喘咳，阳虚冷喘，腰膝冷痛，胃痛泛酸，乳汁不通。用法与用量：3～9g。方解石 - 世界之最钟乳石92004 年 8 月 17 日，贵州省贵阳市徐氏珠宝制作室把其研琢成功的目前世界最大的两块方解石宝石捐献给中国地质博物馆珍藏。当日，贵州省贵阳市徐氏珠宝制作室把其研磨成功的目前世界最大的两块方解石宝石捐献给中国地质博物馆珍藏。其中一块宝石（右）为浅黄色、翻面葡萄牙式琢型方解石宝石，重 172.5 克拉；另一块（左）为金黄褐色、密切尔六角型方解石宝石，重 84 克拉。这两块宝石的重量都超过了目前珍藏在美国斯密逊博物馆的 75.8 克拉的金黄褐色阶梯琢型的翻光面方解石宝石。这两块方解石宝石是贵阳市徐氏珠宝制作室历经 2000 年至 2002 年两年多时间精心研琢成功的，填补了中国艳色方解石宝石加工的空白。方解石 - 加热变黄方解石方解石英文名来自拉丁语，意为“石灰”；化学成分碳酸钙，系“沉积碳酸盐类岩石”的主要组成部分，在酸性溶液中能被溶蚀；三方晶系；无色或乳白色，若含有杂质能被染成多种颜色；不透明，或半透明；玻璃光泽；摩氏硬度 3；比重 2.6-2.8；菱面解理完全，属于一种“低档次”宝石，能在各种地质作用中产生，因而分布很广。中国是世界上出产优质方解石的五大国（另为法国、美国、冰岛、英格兰）之一，多出自“喀斯特”的“内生热液矿床”。其形成过程是：含矿的“气化——热液”，在各种岩石裂隙及孔洞中流动时，由于温度、压力以及与围岩相互作用，引起了“物理、化学”条件的变化而聚集沉淀成矿床。黔中方解石晶体，呈复三方偏三角面体，或菱面体；集合体呈粒状、钟乳状、泉华状、晶簇状；通常为无肥，或乳白色。它有两个“变体”：一是“冰测石”，多于洞穴中，形成美丽而硕大的晶体，无色透明或金黄色，有显
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