Société Belge de Gemmologie - Gemmology: cours de gemmologie, matériel de gemmologie

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Dichroscope

Dichroscope Le dichroscope, le filtre chelsea et la loupe sont les trois instruments de poche que chaque amoureux de pierres doit avoir, prêt à jeter un petit coup d'oeil.

La couleur est la propriété de la lumière que l'on remarque en premier lieu dans une pierre.
Pourtant, ce " phénomène " n'est pas le plus simple à comprendre et nécessite parfois des instruments subtils.

Tout d'abord, qu'est ce que la couleur ?

Un rayon lumineux est composé de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel :
Violet - Indigo - Bleu - Vert - J aune - Orange - Rouge. (" VIBUJOR ")
A chaque couleur correspond une longueur d'onde bien définie. Les couleurs du spectre se trouveront donc toujours au même endroit les unes par rapport aux autres.

Notre œil perçoit les pierres selon les couleurs que celles-ci absorbent et transmettent.
Une pierre blanche incolore est une pierre qui nous transmet la totalité des rayons colorés du spectre de la lumière.
Une pierre noire est une pierre qui absorbe la totalité des rayons colorés du spectre da la lumière.
Une pierre colorée absorbe une partie du spectre de la lumière et transmet l'autre partie.

Les pierres biréfringentes ont la propriété de séparer le rayon de lumière qui les pénètre en deux rayons réfractés. Ces rayons ont des indices différents et vibrent selon deux ou trois plans selon que les pierres sont uniaxes ou biaxes (un ou deux axes optiques). Pour certaines pierres biréfringentes de couleur les deux rayons réfractés peuvent montrer des couleurs différentes. Les deux rayons absorbent des parties différentes du spectre de la lumière (absorption sélective). Les pierres montrant ce phénomène sont dit pléochroïque.
Les pierres uniaxes présentent deux plans de vibration principaux et on peut y observer deux couleurs différentes : elles sont dichroïques, c.à.d. dans toutes les directions perpendiculaires à l'axe optique ils montrent une même couleur; dans la direction // à l'axe optique par contre ils peuvent prendre une autre couleur. Dans les directions intermédiaires on perçoit des couleurs mélangées .
Les pierres biaxes présentent trois plans de vibration principaux et on peut y observer trois couleurs différentes : elles sont trichroïques , c.à.d. daans trois directions perpendiculaires ils peuvent montrer des couleurs différentes.Dans les directions intermédiaires on perçoit des couleurs mélangées.

Le fonctionnement du dichroscope est relativement simple. Il suffit de diviser le rayon lumineux en deux. Une partie vibre dans un sens, et l'autre partie dans l'autre sens. Pour ce faire on utilise donc des filtres polarisant !!!
En plaçant deux parties d'un filtre polarisant côte à côte et tourné à 90°, il est possible de percevoir les différences de couleurs de la pierre, cependant les différences de vibrations des deux rayons réfractés.
L'utilisation du dichroscope est limitée: seules les pierres biréfringentes et de couleurs sont analysables via cet instrument.

Un autre type de dicroscope est composé d'un tube (métal ou plastique) dans le quel est serti un rhomboèdre de calcite limité par ses plans de clivage.  A cause des propriétés biréfringentes du rhomboèdre de calcite la lumière incidente est dédoublée en 2 rayons de lumière perpendiculièrement polarisées l'un par rapport à l'autre et qui sont visibles l'une l'un à coté de l'autre dans l'oculaire.

Un autre moyen d'observer le pléochroisme est à l'aide du microscope (vertical ou horizontal). Quand on introduit un filtre polarisant entre le minéral et l'objectif du microscope, on peut, en tournant le minéral, observer les changements de couleur pléochroitiques l'une après l'autre.

Remarque : On ne peut pas perdre de vue que les couleurs pléochroiques d'une pierre gemme dépendent de la composition spectrales de la lumière sous laquelle la pierre est observée.

Pierres gemmes de couleur rose à rouge

Gemme

 pléochroisme

rayon O
rayon X

---
rayon Y

rayon E
rayon Z

Alexandrite lum.jour

 très prononcé

rouge foncé

orange jaunâtre

vert

Alexandrite lum.art.

très prononcé

rouge foncé

rouge jaunâtre

vert

Andalousite

très prononcé

vert jaunâtre

vert

rouge brunâtre

Béryl rose

moyen

rose pâle

---

rose bleuté

Kunzite

prononcé

violet

rose

incolore

Quartz rose

faible

rose

---

rose pâle

Rubis

prononcé

rouge vif

---

rouge jaunâtre

Topaze

prononcé

rouge à rouge foncé

jaune à jaune miel

rouge rosâtre

Tourmaline

très prononcé

rouge foncé

---

rouge vif

Zircon

moyen

rouge

---

rouge brunâtre

Pierres gemmes de couleur brun à orange

Gemme

 pléochroisme

rayon O
rayon X

---
rayon Y

rayon E
rayon Z

Axinite

prononcé

vert olive

bleu violet

brun canelle

Citrine (naturelle!!)

faible

jaune

---

jaune pâle

Quartz enfumé

moyen

brun

---

brun rougâtre

Saphir

prononcé

brun à orange

---

presque incolore

Sinhalite

moyen

brun pâle

brun verdâtre

brun foncé

Topaze

moyen

brun jaunâtre

brun jaunâtre

brun pâle

Tourmaline

très prononcé

brun foncé

---

brun pâle à jaune

Zircon

faible

brun rougâtre

---

brun jaunâtre

Pierres gemmes de couleur jaune

Gemme

 pléochroisme

rayon O
rayon X

---
rayon Y

rayon E
rayon Z

Bréryl d'or

faible

jaune citron

---

jaune

Citrine (naturelle!!)

faible

jaune

---

jaune pâle

Chrysobéryl

faible

jaune rougâtre

jaune à vert pâle

vert

Danburite

faible

jaune très pâle

---

jaune pâle

Phénakite

moyen

incolore

---

jaune orangâtre

Saphir

moyen

jaune

---

jaune pâle

Topaze

moyen

jaune citron

jaune miel

jaune paille

Tourmaline

prononcé

jaune foncé

---

jaune pâle

Zircon

faible

jaune brunâtre

---

jaune miel

Pierres gemmes de couleur vert

Gemme

 pléochroisme

rayon O
rayon X

---
rayon Y

rayon E
rayon Z

Alexandrite lum.jour

 très prononcé

rouge foncé

orange jaunâtre

vert

Alexandrite lum.art.

très prononcé

rouge foncé

rouge jaunâtre

vert

Andalousite

très prononcé

jaune à vert huile

vert olive

rouge brunâtre à rouge

Emeraude

faible

vert

---

vert bleuté et/ou vert jaunâtre

Hiddenite

moyen

vert bleuté

vert émeraude

vert jaunâtre

Péridot

faible

incolore à vert pâle

vert

vert pâle

Quartz (prasiolite)

très faible

vert pâle

---

vert pâle

Saphir vert

moyen

vert jaunâtre

---

jaune verdâtre

Titanite (sphène)

prononcé

incolore

jaune verdâtre

jaune rougâtre

Topaze

prononcé

rouge à rouge foncé

jaune à jaune miel

rouge rosâtre

Tourmaline

très prononcé

rouge foncé

---

rouge vif

Zircon

moyen

rouge

---

rouge brunâtre

Pierres gemmes de couleur bleu

Gemme

 pléochroisme

rayon O
rayon X

---
rayon Y

rayon E
rayon Z

Aigue-marine

faible à moyen

incolore à bleu pâle

---

bleu

Apatite

faible à moyen

jaune

---

bleu

Bénitoite

prononcé

incolore

---

bleu

Cordiérite

très prononcé

jaune à jaune pâle

violet bleuté foncé

bleu pâle

Saphir

prononcé

bleu vif

---

bleu verdâtre

Tourmaline

prononcé

bleu foncé

---

bleu clair

Zircon

prononcé

bleu

---

bleu jaunâtre à incolore

Zoisite (tansanite)

très prononcé

rouge violet

bleu saphir

bleu verdâtre à jaunâtre

Pierres gemmes de couleur violet

Gemme

 pléochroisme

rayon O
rayon X

---
rayon Y

rayon E
rayon Z

Alexandrite lum.jour

 très prononcé

rouge foncé

orange jaunâtre

vert vif

Alexandrite lum.art.

très prononcé

rouge foncé

rouge jaunâtre

vert foncé

Améthyste

très faible

violet

---

violet bleuté

Kunzite

prononcé

violet

rose

incolore

Saphir violet

prononcé

violet

---

rouge clair à incolore

Tourmaline

prononcé

violet

---

violet pâle