Les propriétés optiques décrivent les caractéristiques physiques produites par le comportement de la lumière dans et sur une pierre précieuse. Vous pouvez remarquer certaines de ces propriétés (par exemple, le lustre, la couleur et la transparence) simplement en regardant la pierre, tandis que d'autres propriétés spéciales (par exemple, la dispersion et l'indice de réfraction) nécessitent des outils avancés pour être observées et évaluées.

Pourquoi les propriétés optiques sont-elles importantes ? Il est important de comprendre comment la lumière interagit avec une pierre précieuse et les effets qu'elle crée car :

Il guide les lapidaires sur la façon de tailler et de polir une pierre précieuse dans la forme qui optimise au mieux sa beauté. Il sert de moyen nécessaire pour déterminer la valeur des pierres précieuses

Essentiellement, les propriétés optiques sont une base fondamentale de la beauté et de la valeur d’une pierre.

Les propriétés optiques des pierres précieuses expliquées

Il y a tant à apprendre sur les propriétés optiques individuelles d'une espèce de gemme. Mais si vous débutez avec la gemmologie , ces termes vous donneront suffisamment de connaissances sur les bases dont vous devez vous souvenir :

1. Couleur

Si l'on juge un livre à sa couverture, on juge souvent une pierre précieuse à sa couleur. Étant donné que c'est la première chose que les gens remarquent dans un spécimen, la couleur est considérée comme le facteur le plus important pour distinguer la beauté d'une pierre précieuse. C'est également le moyen le plus rapide de classer les espèces et les variétés de pierres précieuses. Par exemple, le violet est associé à l'améthyste tandis que le rouge est associé au rubis.

Qu'est-ce qui donne sa couleur à une pierre précieuse ? Les pierres précieuses obtiennent leur couleur grâce au processus d'absorption sélective. Voici ce qui se passe :

• La lumière blanche (qui transporte un spectre de couleurs) traverse une gemme.
• Certains rayons de lumière sont absorbés par la pierre précieuse
• Les longueurs d’onde restantes sont réfléchies et/ou transmises à travers la gemme.
• Les longueurs d'onde sont captées par la rétine située au fond de l'œil. Le cerveau interprète ce signal, ce qui donne lieu à la perception des couleurs.

Dans certains cas, le pigment contenu dans la pierre précieuse peut définir sa couleur. Mais souvent, la coloration de la pierre est un effet de sa réponse à la lumière blanche.

Dans le monde de la lithothérapie, la couleur n'est pas seulement une mesure de beauté et d'attrait, mais aussi un symbole des bienfaits curatifs de la pierre. Vous trouverez ci-dessous quelques couleurs courantes de pierres précieuses et les propriétés curatives qui leur sont associées :

• Clair et blanc (paix et pureté) - Quartz clair, pierre de lune, sélénite, apophyllite et calcédoine blanche
• Rouge (puissance et énergie) - Rubis, grenat, jaspe rouge, rubélite et vanadinite
• Orange (changement et créativité) - Ambre, cornaline, calcite orange et pierre de soleil
• Rose (amour et compassion) - Quartz rose, tourmaline rose, rhodochrosite, opale rose et morganite
• Vert (croissance et abondance) - Aventurine verte, malachite, agate mousse, jade et péridot
• Jaune (optimisme et volonté) - Citrine, calcite miel, onyx doré et quartz jaune
• Bleu (clarté et communication) - Aigue-marine, agate bleue, lapis-lazuli, azulite et larimar
• Violet (intuition et spiritualité) - Améthyste, charoïte, lépidolite, sugilite et quartz spirituel
• Noir (protection et absorption de la négativité) - Obsidienne, tourmaline noire, shungite, jais et cyanite noire

2. Lustre

Le lustre décrit l'état de brillance de la surface d'une pierre précieuse causé par la réflexion de la lumière. Plus la qualité du polissage de la pierre est bonne, plus son lustre est élevé. Cette propriété optique est mieux déterminée lorsque la pierre précieuse est observée dans un environnement bien éclairé.

Le lustre est influencé par des facteurs tels que l'indice de réfraction (mesure de la courbure de la lumière lorsqu'elle frappe un objet) et la capacité de la pierre à prendre un poli. Chaque minéral a son propre lustre unique et celui-ci peut varier d'un spécimen à l'autre.

Il existe 8 classifications de lustre à savoir :

• Vitreux - Aspect semblable à celui du verre. Ce lustre se produit dans les pierres précieuses ayant des indices de réfraction moyens, comme le rubis, l'émeraude, le quartz et le spinelle.
• Résineux - Matériaux gemmes tendres à faibles indices de réfraction, notamment l'opale et l'ambre.
• Nacré - Le type de lustre affiché par le talc, la pierre de lune et la perle.
• Soie - minéraux à fibres fines comme la malachite et le gypse.
• Cireux - Décrit un minéral qui semble recouvert d'une couche de cire. Le jade et la calcédoine sont des exemples de cette pierre.
• Adamantine - Minéraux qui présentent une brillance et un éclat étonnants tels que le diamant, la cérussite et le zircon.
• Terne - Les minéraux avec un lustre terne sont ceux qui ont de faibles qualités réfléchissantes et une surface poreuse/rugueuse
• Métallique - L'éclat affiché par des métaux comme l'or et l'argent ainsi que par des minéraux tels que le cuivre, la galène, l'hématite et la magnétite.

Comme il n'existe aucun moyen scientifique d'identifier le lustre, ce processus peut être complètement subjectif. Cela signifie que cela dépend de l'œil et du jugement personnel de la personne qui examine le spécimen.

3. Diaphanéité

Également connue sous le nom de transparence, la diaphanéité est une autre propriété optique souvent observée dans les minéraux et les pierres précieuses. Elle fait référence à la quantité de lumière qui peut pénétrer dans un objet. Elle est classée comme suit :

• Transparent - Pierres qui laissent passer la lumière sans obstruction
• Translucide - Pierres précieuses qui ne laissent passer qu'une certaine quantité de lumière
• Opaque - Pierres qui ne laissent entrer aucune lumière

Le degré de transparence diffère d'une pierre précieuse à l'autre. Il peut également varier d'un spécimen à l'autre d'une même variété en fonction de la taille et du poli du spécimen. Les inclusions minérales, l' intensité de la couleur et l'épaisseur d'une pierre peuvent également diminuer sa transparence.

Pour déterminer le niveau de transparence, maintenez simplement une pierre précieuse contre une source de lumière et voyez combien de lumière peut la traverser.

4. Comportements de la lumière

En parlant de la lumière qui traverse une pierre, saviez-vous qu'il existe différentes façons pour la lumière d'interagir avec une pierre précieuse, créant ainsi un régal visuel ? En gemmologie, on parle de comportements de la lumière.

Vous trouverez ci-dessous les comportements courants qui contribuent à l’identité globale d’une gemme :

Réfraction - Il s'agit du changement de direction dans lequel la lumière se déplace entre deux objets de densité optique différente (par exemple, l'air et un cristal de quartz). Plus la densité optique est élevée, plus la lumière pénètre lentement dans une pierre. En conséquence, la lumière se courbe ou se réfracte.

Vous voyez ce phénomène se produire tous les jours, comme lorsque vous plongez une paille dans un verre d'eau et que la paille semble pliée. Cela est dû au fait que la lumière se déplace plus lentement dans l'eau (qui est un milieu plus dense) que dans l'air. Le ralentissement de la lumière est lié à l'indice de réfraction de ce milieu.

Dispersion – Également appelé feu, ce terme désigne la séparation de la lumière blanche en un spectre de couleurs. On peut l'observer sous forme de rouges, de bleus ou de verts qui scintillent lorsque l'on fait tourner la gemme. La dispersion est courante dans les cristaux transparents dont les surfaces ne sont pas parallèles les unes aux autres, comme une sphalérite à facettes.

Ce phénomène est dû à la courbure des différentes longueurs d'onde de la lumière lorsqu'elles traversent une pierre. Le rouge, qui est une longueur d'onde longue, se courbe moins, tandis que la longueur d'onde plus courte

La longueur d'onde violette se courbe davantage. Cette différence de comportement de courbure divise les couleurs. La capacité d'une pierre précieuse à disperser la lumière est également influencée par son indice de réfraction. Les pierres précieuses ayant des indices de réfraction élevés (par exemple, les diamants) ont une dispersion plus prononcée et plus visible.

Pléochroïsme – Les saphirs bleus peuvent paraître bleu-vert sous un angle et bleu-violet sous un autre. Ce comportement de changement de couleur est appelé pléochroïsme, qui est possible lorsqu'une pierre précieuse est anisotrope ou possède plusieurs indices de réfraction. Cela provoque la division de la lumière pénétrant dans une pierre précieuse en deux rayons et leur déplacement dans des chemins différents à l'intérieur de la pierre précieuse.

Et comme ils voyagent dans des directions différentes, les rayons sont réfractés différemment et produisent des couleurs différentes. Le degré de pléochroïsme peut être faible, modéré ou fort dans différentes espèces de pierres précieuses. Une pierre précieuse peut être dichroïque (rubis et saphirs) si elle présente 2 couleurs différentes, ou trichroïque (tanzanite et iolite) si elle en présente 3.

Le pléochroïsme de certaines pierres est visible à l'œil nu. Mais chez d'autres espèces, il peut être si subtil qu'un gemmologue aurait besoin d'un polariscope pour détecter ses couleurs.

En quoi le pléochroïsme est-il différent des autres comportements de couleur tels que le zonage de couleur et le changement de couleur ? Le zonage de couleur se produit lorsqu'une pierre est constituée de zones de couleurs distinctes comme l'amétrine. Le changement de couleur se produit lorsqu'une pierre précieuse change de teinte sous différentes sources de lumière comme la lumière du jour, la lumière fluorescente et la lumière incandescente. Une pierre précieuse peut présenter un ou plusieurs de ces comportements.

5. Inclusions

Une inclusion est un matériau emprisonné à l'intérieur d'un autre minéral lors de sa formation . On peut la classer en fonction de sa composition (liquide, solide ou gazeuse) ou en fonction de la manière dont elle se forme en fonction des conditions de croissance de son cristal hôte (inclusion minérale, motifs de couleur ou fissures).

Ces dernières peuvent également être le résultat d'un processus lapidaire, d'une procédure d'extraction ou du processus de traitement de la pierre précieuse. L'identification du type d'inclusions est l'une des premières étapes pour déterminer l'espèce d'une pierre précieuse ou si le spécimen est naturel ou synthétique.

Certaines inclusions peuvent être voyantes ou invisibles et nécessitent donc des outils spéciaux pour être détectées. D'autres peuvent ajouter de l'attrait à la pierre, tandis que d'autres inclusions peuvent être trop simples et laides et réduire la valeur de la pierre.

Néanmoins, la question de savoir si les inclusions augmentent ou diminuent la valeur intrinsèque d'une pierre précieuse est une question de préférence personnelle. Certains peuvent aimer les fissures sur la pointe de leur cristal d'améthyste car elles dégagent une impression de brut, tandis que d'autres voudront que leur améthyste soit sans défaut.

Que vous soyez un consommateur régulier de pierres précieuses et de cristaux ou une personne ayant un intérêt croissant pour la gemmologie, une connaissance de base de ces propriétés optiques courantes vous aidera à prendre une décision éclairée lors de votre prochain achat. Connaître ces propriétés vous donnera également une idée de la façon de prendre soin de vos pierres précieuses et de préserver leur qualité pendant des années.

Sources:

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Smigel, B. (2012). Propriétés optiques des pierres précieuses. Bwsmigel.info. Consulté à l'adresse http://www.bwsmigel.info/Lesson4/DE-Optical-Properties.html

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Indice de réfraction. (nd). Britannica. Consulté à l'adresse https://www.britannica.com/science/refractive-index

International Gem Society. (sd). Que signifie le code de classification des pierres précieuses colorées du GIA ? International Gem Society. Consulté à l'adresse https://www.gemsociety.org/article/colored-gem-grading-code-meaning/