Phân cực kế (Polariscope)

Giới thiệu

Để xác định các tính chất quang học của đá quý có những trường hợp người ta có thể không cần dùng các thiết bị chuyên dụng, nhưng nói chung muốn xác định chính xác và đủ độ tin cậy ta phải sử dụng các thiết bị khác nhau. Những thiết bị cơ bản dùng để xác định các tính chất quang học của đá quý là phân cực kế, khúc xạ kế, phổ kế, kính nhị sắc, đèn cực tím và một số dụng cụ khác.

Cụ thể phân cực kế là thiết bị giúp phân biệt tính đẳng hướng, dị hướng và vị trí trục quang học của đá quý.

Nguyên tắc hoạt động

Khi mặt phẳng dao động của tấm phân cực và tấm phân tích song song với nhau. Ánh sáng không phân cực sau khi qua tấm phân cực ở dưới sẽ chỉ còn dao động theo một phương, phương này lại song song với phương dao động của tấm phân tích, vì vậy sẽ tiếp tục đi qua và đập vào mắt người quan sát. Ta vẫn thấy trường sáng.

Nếu phương dao động của tấm phân cực vuông góc với phương dao động của tấm phân tích (trường hợp dưới), ánh sáng sẽ bị tấm phân tích dập tắt. Ta sẽ chỉ quan sát thấy trường tối. Khi có viên đá quý đặt ở giữa hai tấm thì:

  • Nếu đó là đá quý đẳng hướng, sau khi qua viên đá, ánh sáng vẫn phân cực theo phương của tấm phân cực, nó sẽ bị tấm phân tích dập tắt. Ta luôn quan sát thấy trường tối.
  • Nếu là đá quý dị hướng quang học thì nó sẽ làm quay các tia sáng phân cực theo hai phương vuông góc với nhau. Khi quay viên đá 360° sẽ có 4 vị trí ánh sáng thoát ra được tấm phân tích, xen kẽ với chúng là 4 vị trí ánh sáng bị dập tắt. Như vậy ta sẽ quan sát được 4 vị trí sáng xen kẽ với 4 vị trí tối của viên đá dị hướng quang học (các vị trí này cách nhau 45°).
Kỹ thuật xác định

Xoay một trong hai tấm phân cực cho đến khi nhìn từ trên xuống, ta chỉ thấy tối nhất (trường tối). Đưa viên đá vào giữa hai tấm (có thể dùng tay hoặc đặt trên một tấm thủy tinh tròn). Xoay viên đá 360° (chú ý xoay nhanh), nếu thấy viên đá vẫn tối đen ở mọi vị trí, thì đó là đá quý đẳng hướng. Nếu thấy 4 vị trí tối xen kẽ 4 vị trí sáng (cách nhau 45°) thì đó là đá quý dị hướng quang học.

Chú ý: Nếu xoay viên đá 360° mà luôn luôn tối thì chưa nên kết luận ngay là đá quý đẳng hướng. Nghiêng viên đá sang một hướng khác, sau lại xoay 360°, nếu khi đó vẫn thấy tối thì mới khẳng định được đá là đá đẳng hướng. Tốt nhất nên thử viên đá ở vài hướng khác nhau so với trục của phân cực kế. Sở dĩ như vậy vì theo những phương trùng với trục quang của đá quý dị hướng viên đá có tính chất như đá quý đẳng hướng.

Đá quý kết tinh ở hệ lập phương và thuộc nhóm vô định hình là các đá đẳng hướng. Đá quý thuộc các tinh hệ khác (bốn phương, sáu phương, ba phương, trực thoi, một nghiêng và ba nghiêng) là dị hướng quang học.

Các phương pháp xác định đặc tính quang học

Đặc tính quang học (tính đẳng hướng dị hướng) của đá quý còn có thể xác định gián tiếp bằng một số kỹ thuật khác như:

  • Sử dụng hiệu ứng nhân đôi
  • Dùng khúc xạ kế
  • Dùng hiệu ứng đa sắc

Chú ý: tất cả đá quý có hiệu ứng đa sắc hoặc có hiệu ứng nhân đôi đều thuộc nhóm dị hướng quang học. Trường hợp không quan sát thấy thì chưa đủ để kết luận là đá đẳng hướng mà phải dùng một số kỹ thuật khác nữa.

Đăng ký khóa học
Đăng ký khóa học
Đăng ký khoá học