Si la couleur est la première chose que l’on remarque lors de l’observation d’une pierre gemme, certaines peuvent montrer à leur surface des reflets ou effets lumineux (bande, étoile …) qui sont totalement indépendants de la couleur intrinsèque de la pierre.

Ces effets optiques dans les pierres précieuses et pierres fines sont causés par l’interaction de la lumière avec la structure de la pierre ; ce sont des phénomènes de diffusion, de dispersion, de diffraction, ou d’interférences.
Ces termes sont définis ICI dans notre glossaire.

Cet article décrit les principaux effets optiques suivants :

  • l’adularescence
  • le chatoyance ou effet oeil-de-chat
  • l’astérisme
  • l’iridescence ou jeu de couleurs
  • la labradorescence
  • l’aventurescence
  • l’opalescence

Adularescence.

Désigne un reflet blanc à bleuté qui semble flotter à la surface de la  gemme lorsqu’on la bouge. Cet effet aussi appelé « effet Schiller », et très courant dans les Feldspaths de la variété Adulaire ( Pierre de lune). Ce phénomène optique est le résultat de la diffusion de la lumière sur de microscopiques particules internes. Il est particulièrement bien visible sur les pierres taillées en cabochon.

effets optiques dans les gemmes - l'adularescence.

Adularescence de la pierre de lune


Chatoyance ou effet Oeil-de-chat.

Il s’agit de la bande lumineuse visible à la surface de certaines pierres taillées en cabochon ou en bille. La bande lumineuse rappelle la pupille de l’oeil du chat.

Cet effet est dû à la réflexion interne de la lumière sur des inclusions nombreuses, longues, fines et disposées parallèlement les unes par rapport aux autres. Ce phénomène se produit par la réflexion de la lumière sur de fins cristaux aciculaires ( fines aiguilles), des fibres, des cavités tubulaires. La ligne lumineuse visible sera perpendiculaire aux inclusions.

effets optiques dans les gemme - l'oeil-de-chat


Le terme Oeil-de-chat, ne peut être utilisé seul que lorsqu’il s’agit du Chrysobéryl ; dans le cas d’une autre gemme il devra être précédé du nom du minéral (tourmaline œil-de-chat, quartz rose œil-de-chat …). Cet effet est particulièrement bien visible sous lumière directionnelle.

    Œil-de-chat (Chrysobéryl).                                                            Pierre de lune œil-de-chat.                                                          Kornérupine œil-de-chat.

    Apatite oeil-de-chat.                                                                      Aigue-marine oeil-de-chat.                                                        Scapolite oeil-de-chat.


Astérisme.

Il s’agit là d’un des effets optiques dans les pierres précieuses les plus connus.
Du latin «aster» , qui signifie étoile : l’astérisme est le phénomène que certaines gemmes ont de montrer à leur surface des bandes lumineuses formant une étoile. Comme pour le chatoiement, cet effet est dû à la réflexion de la lumière sur des inclusions nombreuses, fines, parallèles et orientées dans au moins deux directions. Les inclusions peuvent être des cristaux aciculaires, des fibres ou des cavités tubulaires. La taille cabochon met particulièrement bien en valeur l’astérisme.

effets optiques dans les pierres precieuses -l 'astérisme


Le cabochon doit être taillé de tel sorte que sa base soit parallèle au plan des différents ensembles d’inclusions. Il est possible de trouver des étoiles à quatre, six ou douze branches ; bien visibles sous lumière directionnelle.

                                                 2 Saphirs étoilés                                                                Quartz rose étoilé                                   Grenat étoilé                                        Diopside étoilé.


Iridescence – Jeu de couleurs.

Ce phénomène est causé par la présence de structures régulières infimes sous la surface de la pierre. La lumière interfère avec ces structures et certaines couleurs seront renforcées et d’autres annulées ; laissant voir à la surface diverses couleurs. Ce phénomène de jeu de couleurs est particulièrement bien visible dans les Opales Nobles.

La structure de l’opale précieuse est constituée de sphérules de silice superposées selon un arrangement régulier et tridimensionnel. C’est la dimension de ces sphères qui déterminera la couleurs. L’espace entre toutes ces sphérules de silice va permettre la diffraction de la lumière et l’interférence sur couches minces responsables du jeu de couleur.

La variété des couleurs produites dépendra de l’angle du rayon incident d’avec l’observation et de la dimension des sphères.

effets optiques dans les gemmes - le jeu de couleurs de l'opale.


Il est admis que dans les opales nobles la dimension des sphérules varie entre 150 nm et 450 nm en diamètre (1 nanomètre = 1 millionième de mm).

  • entre 150 nm et 180 nm on verra une couleur réfléchie bleue à violette.
  • entre 200 nm et 236 nm on verra du vert.
  • entre 240 nm et 316 nm les couleurs réfléchies seront du jaune, orange et rouge.
  • au-dela de 320 nm aucune couleur du spectre visible.

Jeu de couleurs sur des opales d’Ethiopie.

Contrairement à l’opale noble, l’opale commune est composée de sphères de silice de tailles très variées et sans aucun arrangement organisé ; elle ne montre aucun jeu de couleurs. Certaines opales communes peuvent cependant avoir un effet opalescent.

L’opalescence.

Cet effet optique désigne une gemme qui possède un aspect laiteux. Cet aspect est dû au phénomène de diffusion de la lumière dans une gemme inhomogène (bleuté par réflexion et orangé par transmission).
Ce phénomène optique n’est pas seulement réservé aux opales communes mais est visible sur certains quartz.

Labradorescence.

Il s’agit des couleurs iridescentes observées dans la labradorite.
La labradorite est constituée de couches de feldspath sodique imbriquées dans des couches de feldspath calcique. Dans ce feldspath ce type d’effet est causé par l’interférence sur des couches minces de natures et d’épaisseurs différentes. Le principe est proche de l’iridescence ou jeu de couleurs visible dans les opales nobles mais dans ces dernières les sphères de silice sont de diamètre uniforme et ordonnées sur des plans d’empilement d’épaisseur régulière.

Couleurs sur une face polie de bruts de Labradorite.

Labradorite – structure en empilement de couches – un millefeuille de feldspath sodique et calcique.

Aventurescence.

Certaines gemmes contiennent des inclusions sous forme de plaquettes ou paillettes, d’aiguilles ; nombreuses et dispersées de façon désordonnées sur lesquelles la lumière et réfléchie. Les plaquettes de cuivre ou d’hématite dans des Feldspaths sont à l’origine de l’effet aventurescent dans la Pierre de Soleil. Les paillettes de fuschite -un mica chromifère- dans le quartz sont à l’origine de la couleur et de l’effet scintillant du quartz aventurine.

2 cabochons de Quartz Aventurine, et 3 Pierre de soleil en taille cabochon et à facettes.

Ces différents phénomènes optiques sont bien souvent inconnus du plus grand nombre de gens.
Les bijouteries ne proposent jamais des gemmes montrant ces effets optiques, et les joailliers les utilisent rarement. Pourtant un bon nombre des pierres précieuses et pierres fines arborant un de ces phénomènes sont suffisamment dures pour être montées.

Voici quelques gemmes pouvant présenter les effets optiques parmi les plus spectaculaires.
Cette liste n’est pas exhaustive et d’autres pierres peuvent montrer les effets décrits ci-avant ; mais leur rareté les destinent d’avantage aux collectionneurs qu’à la joaillerie.


Il faut enfin mentionner que ces effets optiques peuvent être reproduits en laboratoire. Ainsi certaines gemmes, entre autres des saphirs et rubis étoilés synthétiques sont proposés comme naturels sur certaines plateformes du web.

Il conviendra donc d’être prudent et comme pour toutes les pierres précieuses et pierres fines d’acheter auprès d’un négociant de confiance.

-Ω-