tieu-chuan-tcvn-5857-2017-phuong-phap-do-chiet-suat-da-quy

ĐÁ QUÝ - PHƯƠNG PHÁP ĐO CHIẾT SUẤT Gemstones - Testing refractive index 1 Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn này quy định phương pháp đo chiết suất để phân biệt các loại đá quý.. 2 Bản chất phươ

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 5857:2017

ĐÁ QUÝ - PHƯƠNG PHÁP ĐO CHIẾT SUẤT

Gemstones- Testing refractive index

Lời nói đầu

TCVN 5857:2017 thay thế TCVN 5857:1994

TCVN 5857:2017 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 174, Đồ trang sức biên soạn, Tổng

cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố

ĐÁ QUÝ - PHƯƠNG PHÁP ĐO CHIẾT SUẤT

Gemstones - Testing refractive index

1 Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định phương pháp đo chiết suất để phân biệt các loại đá quý

2 Bản chất phương pháp

Khi một tia sáng được chiếu vào một viên đá quý, tốc độ truyền ánh sáng trong đó sẽ giảm xuống ở mức độ nào đó tùy thuộc vào các đặc tính quang học - tinh thể của viên đá Đại lượng phản ánh tính chất quang học đó của đá quý gọi là chiết suất n:

Trong đó:

V0 vận tốc ánh sáng trong chân không;

v vận tốc ánh sáng trong viên đá;

Phương pháp đo chiết suất được sử dụng chủ yếu cho đá quý là phương pháp khúc xạ và thiết bị được dùng là khúc xạ kế (refractometer) Thiết bị này dựa trên sự tương quan giữa giá trị chiết suất n

và góc phản xạ toàn phần của viên đá (góc tới hạn)

Sơ đồ nguyên lý của một khúc xạ kế dùng cho đá quý trình bày ở Hình 1

Hình 1 - Cấu tạo và sơ đồ nguyên lý của máy khúc xạ kế

3 Thiết bị, dụng cụ

3.1 Khúc xạ kế

Những yêu cầu cơ bản của một khúc xạ kế dùng cho đá quý là:

- Phải là loại dùng để đo các chất rắn;

- Có dải đo chiết suất đủ rộng (thường từ 1,3 đến 1,8) để đo được đa số các loại đá quý;

- Có nguồn sáng natri với bước sóng chuẩn 5893 A;

- Có kính lọc phân cực để đo chiết suất những chất dị hướng quang học;

- Có dung dịch có chiết suất trung gian (1,81) giữa bán cầu (bán trụ) thủy tinh và viên đá để tạo ra tiếp xúc quang học giữa chúng (dung dịch đệm)

4 Mẫu thử

Mẫu để đo chiết suất phải có ít nhất một mặt được mài phẳng và đánh bóng theo đúng quy định Chuẩn máy bằng các mẫu chuẩn chiết suất trước khi đo

Rửa và lau sạch mặt của bán cầu (bán trụ) thủy tinh và mặt mẫu Các mặt phẳng này không cho phép

có các vết xước, nứt rỗ

5 Cách tiến hành

Mờ nguồn sáng natri cho đến khi hoạt động ổn định Điều chỉnh nguồn sáng sao cho thang đo rõ nét nhất Nhỏ một giọt dung dịch đệm lên mặt bán cầu (bán trụ) thủy tinh của khúc xạ kế: đường kính giọt dung dịch khi đặt viên đá lên không lớn hơn 1 mm đến 2 mm Dung dịch đệm dùng cho khúc xạ kế để

đo đá quý thường là iodur methylen (CH2I2) được bão hòa lưu huỳnh Đặt nhẹ mặt mài bóng của viên

đá lên giọt dung dịch đệm, di nhẹ qua lại sao cho không còn bọt khí ở mặt tiếp xúc quang học Điều chỉnh nguồn sáng sao cho thang đo rõ nét nhất Giá trị chiết suất n đọc theo giá trị tương ứng với ranh giới giữa trường tối (ở trên) và trường sáng (ở dưới)

Đá đẳng hướng quang học chỉ có một ranh giới, đá dị hướng quang học sẽ có 2 ranh giới (hình 2) Lấy mẫu khỏi bán cầu thủy tinh và lau sạch dung dịch ở cả bán cầu và mặt viên đá

CHÚ DẪN:

1 Đá đẳng hướng quang học;

2 Đá di hướng quang học

Hình 2 - Hình ảnh thang đo trong khúc xạ kế

6 Xử lý kết quả

Đối với đá đẳng hướng cần đo 2 đến 3 lần và lấy giá trị trung bình cộng

- Đối với đá dị hướng, lắp kính phân cực lên thị kính và xoay 360°, nếu chỉ một ranh giới giữa trường sáng và trường tối thay đổi thì đó là đá dị hướng một trục quang Nếu cả hai ranh giới này đều thay đổi thì đó là đá dị hướng hai trục quang

- Đối với đá dị hướng một trục quang: đo 4 lần chiết suất lớn nhất và nhỏ nhất ứng với 4 vị trí xoay viên đá, mỗi lần cách nhau 45°, rồi lấy các giá trị nmax và nmin, và giá trị lưỡng chiết ∆n từ 4 lần đo trên

- Đối với đá dị hướng 2 trục quang: đo 8 lần chiết suất lớn nhất và nhỏ nhất ứng với 8 vị trí xoay viên

đá, mỗi lần cách nhau 45°, rồi lấy các giá trị nmax và nmin và giá trị lưỡng chiết ∆n từ 8 lần đo trên

- Có thể xác định dấu quang học của đá quý dị hướng từ các giá trị chiết suất trên

Phụ lục A

(Tham khảo)

Giá trị chiết suất của đá quý và các vật liệu liên quan Bảng A.1 - Giá trị chiết suất của đá quý và một số vật liệu liên quan

(theo thứ tự chiết suất giảm dần)

2,881 đến 3,084 0,203 Proustit

1,736 đến 1,762 0,010 đến 0,015 Staurolit

1,629 đến 1,674 0,028 đến 0,041 Clinohumit

1,543 đến 1,551 0,008 Andesin

1,450 đến 1,550 - Obsidian

Bảng A.2 - Giá trị chiết suất của đá quý và một số vật liệu liên quan

(theo vần chữ cái alphabet)

Charoit 1,550 đến 1,561 0,004 đến 0,009

Herdenit 1,587 đến 1,627 0,023 đến 0,032

Phosphophylit 1,594 đến 1,621 0,021 đến 0,033

Tourmalin 1,614 đến 1,666 0,014 đến 0,032