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查爾斯濾色鏡(Chelsea Filter)的介紹和使用    
【用來檢查玉是否染色,稱為”照妖鏡”】

介紹

 

查爾斯濾色鏡是利用光譜原理來分辦寶石種類的儀器,同時也可以用來檢驗某些優化處理,濾色鏡的原理要從最基本的光學理論講起。

 

我們都知道,一般所看到的白光,其實都是由許多不同顏色(頻率)的色光所組合而成的;從簡單的物理學實驗中驗證出,如果一束白光通過三稜鏡,折射出來的光會是一條連續的七彩光帶,這條光帶就稱為光譜(Spectrum)。

同樣的,我們看到一顆寶石的色彩,其實也是由許多不同頻率的色光所組合而成的.而寶石會發出什麼頻率的色光,其實是由寶石的組成元素來決定的。

 

舉例來說,紅寶石與紅尖晶石的紅看起來沒有什麼分別,但這是由於我們肉眼無法分辦細微的色光組成,實際上若用精密儀器將紅寶石與紅尖晶石的顏色做光譜分析,會發現其中有許多差異,原因就是兩者的組成元素不同。

 

在寶石學中,真正用來對寶石做完整光譜分析的儀器,是分光鏡(或光譜儀)。而說起來,查爾斯濾色鏡可說是分光鏡的簡易版 。其原理是在可見光的頻率範圍內,遮住大部份的色光,只讓在紅色頻率與綠色頻率中的兩個小區間的色光通過(頻率似乎是680nm565nm兩個範圍)。如此,當透過查爾斯濾色鏡觀察寶石時,根據其顯現紅色或綠色的結果,可用來推測寶石的種類。不過,由於各種寶石的光譜分佈都大不相同,雖然查爾斯濾色鏡所檢視的,是寶石礦物光譜內相當重要的區間,但可想而知,其不可能如分光鏡般,確切地分辦出寶石的種類,加上同種的寶石,常常其光譜會因種種因素,而有些差異,因而使其不能成為分辦寶石種類的決定性測試。這倒不是說查爾斯濾色鏡沒有用,只是要說明,不能只藉著查爾斯濾色鏡的測試直接下結論。

 

在國內,濾色鏡則大多被用來檢驗另一種綠色寶石-玉是否有染色

其實查爾斯濾色鏡一開始的設計,是用來做祖母綠測試的。天然的祖母綠在查爾斯濾色鏡下,會呈現暗紅色,這是由於其中的鉻離子會發出能通過濾色鏡的紅色頻率光,而人造品與其他綠色寶石,則大多呈現暗綠色。

 

麻煩的是,在這個原則下有許多特例存在;非洲產的有些祖母綠,在查爾斯濾色鏡下不呈紅色,而某些人造祖母綠,則在濾色鏡下呈現強烈的紅色。不過,濾色鏡的檢驗對大多數的祖母綠都是成立的,若再配合其他檢驗,則至少能知道那些祖母綠是可疑的,那些是較安全的。

而在寶石中,除了綠色寶石外,濾色鏡也常用來檢驗紅色與藍色寶石,一樣也是根據鉻離子是否存在,來判斷寶石種類。

 

在國內,濾色鏡則大多被用來檢驗另一種綠色寶石-玉是否有染色。與祖母綠相反,天然未經處理的玉在查爾斯濾色鏡下是呈暗綠色的,而染色過的玉,如果是用鉻鹽所染的話,則會在濾色鏡下呈現暗紅色,可這也就是說,若染料不是使用鉻鹽,則在濾色鏡下是檢驗不出來的。

由於濾色鏡是直接透過鏡片觀察寶石的顏色,不須對單一寶石做各方向觀察,因此,在分辦整袋寶石中,是否滲雜仿製品時,相當有用,透過濾色鏡觀察整袋寶石,若是有顏色與其他顆寶石不同者,則可特別挑出做詳細檢查。

 

這樣的介紹好像把查爾斯濾色鏡說得不太可靠,一會說有這樣的效果,一會又說有特例,不過實際上的情形就是這樣,由於礦物的組成因素太過複雜,並不會有個放諸四海皆準的標準,許多的鑑定儀器也都還有誤差存在,加上人造品又不斷地推陳出新,寶石鑑定所能做的,也就是從不同方向對寶石做測試推敲,找出疑點與證據,以做出最合理的推斷。

使用方法

 

查爾斯濾色鏡的使用相當簡單,直接透過鏡片觀察寶石就可以了,不過,由於濾色鏡去了大部份的光,因此要以 強光(鎢絲燈較準確)照射寶石,顏色才能看得較清楚。

    

另外,根據我自己的經驗,到底有沒有觀察到紅色頻率光,其實是蠻難判斷的,因為通常顯現出的紅色或綠色都相當暗,這時,如果放個樣本一起比較,到底偏向紅色還是綠色,會比較明確點。

    

如果購買查爾斯濾色鏡只是為了要檢查玉有沒有染色,那就只要記得有鉻鹽染料者呈紅色,無者呈綠色就可以了,而如果買來是要觀察有色寶石的話,記得向商家索取不同寶石在濾色鏡下的不同顏色變化資料,否則買了也不知道如何使用。

另外,在此提供些自己觀察到的實例以供參考:

    

天然紅寶石在濾色鏡下呈紅色,而以維紐爾法製造的人造紅寶石也一樣呈紅色,但人造品的紅色比天然紅寶石的紅更亮了許多,簡直可稱為螢紅色,兩者擺在一起觀察時差異非常明顯。

    

人造藍尖晶石常用來仿製海藍寶,兩者的水藍色非常相近,但海藍寶(及藍黃玉)在查爾斯濾色鏡下呈淺綠色,反之,人造藍尖晶石則呈紅色,這是我觀察到一顆人造藍尖晶石的結果,但依據書上的說明,人造藍尖晶石呈紅色的效果並非是絶對的。

    

另外,曾觀察過一塊相當漂亮的藍瑪瑙,結果呈紅色,由於瑪瑙中不應含鉻,這應該也是染色的結果。

總結來說,查爾斯濾色鏡是相當重要的輔助工具,對有色寶石的觀察常可獲得額外資訊。

 

 

 

【 左邊為染色翡翠戒指,右邊為天然翡翠戒指 】

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【用查爾斯濾色鏡觀察,左邊染色翡翠的綠色部份變成紅色】
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