礦物的光澤度是礦物表面對(duì)可見光的反射能力,它與礦物的折射率(N)、反射率(R)和吸收率(K)有關(guān),折射及吸收越強(qiáng),礦物反光能力越大,光澤度越大;反之則光澤度越小。為了準(zhǔn)確的測(cè)量礦物的光澤度,就可以使用光澤度儀。本文介紹了光澤度儀在礦物光澤度測(cè)量中的應(yīng)用。
礦物的光澤是指礦物表面對(duì)可見光的反射能力。反射率是反射光強(qiáng)度與人射光強(qiáng)度的比值,不同礦物的表面具有不同反射率,其數(shù)值多以百分?jǐn)?shù)表示。同一礦物對(duì)不同波長(zhǎng)的光可有不同的反射率,這個(gè)現(xiàn)象稱為選擇反射。例如,玻璃對(duì)可見光的反射率約為4%;金在綠光附近的反射率為50%,對(duì)紅外光的反射率可達(dá)96%以上。具有離子鍵、共價(jià)鍵、分子鍵的礦物晶格,電子圍繞離子固定在一定晶格位置上,電子的基態(tài)和激發(fā)態(tài)具一定的能級(jí),大多數(shù)能級(jí)間的能量差比各種可見光光子能量大,故對(duì)絕大部分可見光透射,反射光很弱,并呈非金屬光澤。具有金屬鍵的礦物晶格,電子能量間隔比可見光能量小得多,存在較多的激發(fā)態(tài),其能量差與可見光子能量相當(dāng)者較多,當(dāng)可見光撞擊到金屬鍵或部分金屬鍵礦物表面時(shí)激發(fā)基態(tài)電子到激發(fā)態(tài),可見光本身能量被吸收,大部分能量當(dāng)激發(fā)態(tài)電子重返基態(tài)時(shí)再發(fā)射出來(lái)成為發(fā)射光,使礦物呈金屬光澤。
礦物的光澤強(qiáng)弱與礦物的折射率(N)、反射率(R)和吸收率(K)有關(guān)。對(duì)于吸收系數(shù)大的不透明礦物有函數(shù)關(guān)系式:R=[(N-1)2+K2]÷[(N+1)2+K2]。對(duì)于吸收系數(shù)小或透明礦物可簡(jiǎn)化為:R=[(N-1)2]÷[(N+1)2]。折射及吸收越強(qiáng),礦物反光能力越大,光澤越強(qiáng);反之則光澤弱。
傳統(tǒng)礦物的光澤度的測(cè)量是人工目測(cè)觀察法,這種方法會(huì)受到光源及周圍環(huán)境條件的影響,而且觀察的結(jié)果與觀測(cè)者本人的經(jīng)驗(yàn)、視力狀態(tài)等也有關(guān)系。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是觀測(cè)結(jié)果受到人為因素的影響比較大。因此,選擇專業(yè)的光澤度測(cè)量設(shè)備就很有必要。
用戶在選用光澤度儀的時(shí)候,首先要選用合適的光澤度儀。光澤度儀有很多的類型,不同的類型功能也是不一樣的。從測(cè)量角度上來(lái)說(shuō),具有單角度、雙角度、三角度多角度光澤度儀之分;從測(cè)量口徑上來(lái)說(shuō),有微孔精密光澤度儀和一般光澤度儀之分;從經(jīng)濟(jì)價(jià)值的角度上來(lái)說(shuō),有經(jīng)濟(jì)型和高精度光澤度儀之分。用戶可以根據(jù)自己預(yù)算和實(shí)際需求進(jìn)行選購(gòu)。
其次,應(yīng)該選擇有實(shí)力的光澤度儀廠家。光澤度儀,作為一種精密的光學(xué)設(shè)備,在使用中難免出現(xiàn)一些問題,實(shí)力強(qiáng)的廠家能夠提供及時(shí)的指導(dǎo)和維修。在礦物的生產(chǎn)中,時(shí)間成本的降低就意味著經(jīng)濟(jì)效益的增加。
使用光澤度儀測(cè)量礦物的光澤度,具體步驟如下:
①儀器開機(jī):接通電源,長(zhǎng)按儀器測(cè)量鍵進(jìn)行開機(jī),直至顯示屏亮起。
②儀器校準(zhǔn):質(zhì)量較好的光澤度儀一般都具有自動(dòng)校準(zhǔn)功能,人工確認(rèn)即可。如果沒有按照操作界面指示即可。
③角度選擇:光澤度儀有三個(gè)角度,一般從60°開始測(cè)量,這是通用角度。
④儀器測(cè)量。將儀器放在礦物表面,顯示屏顯示的讀數(shù)即為該樣品在該角度下的光澤度值,為了礦物光澤度準(zhǔn)確性以及均勻性的判斷,可以采用多點(diǎn)測(cè)量取平均值的方法。