几种软玉材料的拉曼光谱特性研究
毕业论文关键词 玉石，软玉，翡翠，拉曼光谱
Title The Study of Raman spectroscopy of several nephrite material
Abstract Jade, composed of Nephrite and Jadeite, is elegant and moist tough and popular among people since ancient times. There are a variety of identification methods , for example, most traditional methods identify jade by seeing its texture, transparency, coloration and so on, but only qualitative description with many deviation. Instead, Raman spectroscopy has the advantages of nondestructive and requiring short measurement times, and no sample preparation and it can distinguish real and fake by quantitatively analyzing Jade ingredients with. In order to determine the authenticity of jade and processing means, in this paper, we measured the Raman spectra of two nephrite and two jadeite and an opal by Raman spectroscopy, conducted a composition analysis and compared their spectra and found that the nephrite and jadeite have been dyed different degrees, nephrite skin after heat treatment and opal filled with organics, and eventually summarized the advantages and disadvantages of Raman spectroscopy applied in identification of jade.
Keywords Jade, Nephrite, Jadeite, Raman Spectroscopy
目录
1 绪论 .. 1
2 研究背景 1
2.1 软玉 . 2
2.1.1软玉介绍 . 2
2.1.2软玉研究现状 .. 2
2.1.2软玉研究存在的问题 .. 3
2.2 硬玉（翡翠） 3
2.1.1翡翠介绍 . 3
2.1.1翡翠研究现状 .. 4
2.1.1翡翠研究存在的问题 .. 4
2.3 本章小结 .. 5
3 理论基础 5
3.1 拉曼光谱 .. 5
3.1.1基本原理 . 6
3.1.2拉曼光谱的特点 . 7
3.2 实验仪器 .. 7
3.2.1拉曼光谱分析技术 7
3.2.2 LRS—3 激光拉曼/荧光光谱仪 7
3.2.3激光拉曼光谱仪的原理 . 8
3.2.4外光路系统 9
3.3 本章小结 10
4 实验内容 . 10
4.1 题外实验仪器 . 10
4.2 几种玉石的拉曼光谱测量分析 10
4.2.1拉曼光谱分析技术 . 10
4.2.2 对翡翠拉曼光谱的分析 . 15
4.2.3软玉的拉曼光谱 .. 15
4.2.4对软玉拉曼光谱的分析 .. 24
4.3本章小结 .. 26
结论 27
致谢 28
参考文献 . 29
1 绪论 玉石分为软玉、硬玉两种，平常说的玉多指软玉，而硬玉另有一个流行的名字——翡翠。软玉（Nephrite），是含水的钙镁硅酸盐，韧性极佳，半透明到不透明， 为纤维状晶体集合体。硬玉（Jadeite），是钠铝硅酸盐，半透明到不透明，粒状到纤维状集合体，致密块状。两种玉外型很相似， 但硬玉的比重略大于软玉。 中国玉的定义，不能单纯地依赖现代矿物学的标准，而应该从历史的角度出发，尊重传统的习惯，把广义的玉作为研究玉器、玉文化的对象。关于玉器的概念，广义上的玉器应该具备三个特点：一是材料上符合“美石”的要求；二是在形制上具备典型玉制器的基本样式；三是制成的玉器必须是由制玉的特殊制作方法如碾磨、钻孔等技术完成的，而不是一般的制石工艺所能完成的。再者，研究的玉器，应是具有一定历史年代的，必须强调它的历史文物价值[1]。 本文将只讨论玉石在现代矿物学标准下的真伪，关于更加深入的成型技艺、历史文物价值等方面不做具体研究。 传统的玉石鉴定方法主要为测量玉石的密度， 观察玉的色泽、纹理、 剔透度、色彩的均匀性等物理性质方面的鉴定，玉石中常有不易观察到的裂痕，可用金属棒轻敲，声音越清脆越好，另外可用十倍或更大倍数的放大镜可轻易发现玉石中的黑点、瑕疵。但是传统的方法误差较大，只能定性的描述玉石状况，而且随着造假工艺的愈加精湛，越来越难以凭借肉眼和经验鉴定玉石的真假。 为了更加精确地鉴定玉石成分及真伪，许多现代检测方法应运而生，如电子探针、扫描电子显微镜、X射线粉末衍射分析、拉曼光谱、红外光谱、同位素等测量方法大大深化了对玉石的认识源]自=优尔-^论-文"网·www.youerw.com/ ，利用具体数据分析玉石，鉴别成分。由于现代造假使用的玉石的化学成分大多与真玉相同，造假手段主要为有机染料的染色以及有机物填充，上述几种方法能精确地鉴别出有机染料及填充物的存在。 本文将用到上述集中测量方法中的拉曼光谱法分测量几块软玉翡翠蛋白石的拉曼光谱，并以此分析鉴定玉石中的化学成分以及处理手段。拉曼光谱技术分为显微拉曼光谱技术、傅里叶变换拉曼光谱技术、表面增强拉曼光谱技术、激光共振拉曼光谱技术、光声拉曼技术，我们将利用激光共振拉曼技术进行试验。 本文介绍了软玉、翡翠的产地、化学组成、物理性质、各自在古代玉器中地位以及光学性质， 鉴别玉石的几种方法以及目前为止对于软玉和翡翠的研究成果，包括物理结构、化学成分、光学性质的成果，同时也介绍了目前各种研究方法及方向的不足；介绍了拉曼光谱的理论基础及其光谱特性；测量了几种玉石的拉曼光谱，分析其成分、真伪及处理手段；总结了拉曼光谱作为鉴定软玉的工具的优缺点。