二向色鏡可根據波長將光束分離。通過兩面分別鍍有濾光膜與增透膜，對不同波長光束呈現出高透或高反的性質，因此常用來分束/合束不同波長光束，或濾除某個波段。根據對波段的作用不同，二向色鏡可分為短波通、長波通和多波段三類：
短波通對低于截止波長的光高透，高于截止波長的光高反；
長波通對高于起始波長的光高透，低于起始波長的光高反；
多波段二向色鏡具有三個或多個透射或反射波段，截止波長和起始波長之間的波段高透，其它波段高反。
二向色鏡可用于觀察玉石的多色性，主要用于區分有色的均質體和非均質寶石。如：紅色尖晶石和紅寶石，前者為均質體寶石，無多色性，后者為非均質體寶石顯多色性。其次在加工有色寶石時，起切磨定向作用，以便使寶石佳顏色通過頂部刻面顯現出來。使用二向色鏡時要注意樣品必須是有色、透明、有雙折射的寶石。
具體的操作步驟如下：
1.用強烈的白光光源透射樣品；
2.將二向色鏡置于樣品0.5cm左右處觀察；
3.邊觀察邊轉動二向色鏡，至少應從寶石的三個不同的方向來觀察；
4.一旦見到寶石的兩色性，應立刻轉動二向色鏡作進一步驗證。當二向色鏡轉動180°時，劈縫兩邊的顏色應該互換。
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