Qu'est-ce que la biréfringence des pierres précieuses ?

Nous savons que les pierres précieuses sont brillantes et scintillantes, mais savons-nous exactement pourquoi ? Qu'est-ce qui leur donne cet éclat brillant, et le processus est-il différent pour chaque pierre ? Sachant que la lumière se réfracte différemment selon la structure de la pierre, nous devons examiner un processus scientifique appelé biréfringence pour répondre à ces questions.

On reconnaît facilement l'éclat incomparable d'un diamant, mais il existe une multitude d'autres pierres aux structures différentes qui émettent la lumière différemment. Alors, qu'est-ce qui les distingue ?

La biréfringence fait référence aux directions dans lesquelles la lumière est divisée lorsqu'elle pénètre dans une pierre précieuse, et au fait que la lumière soit réfractée une ou plusieurs fois.

Poursuivez votre lecture pour découvrir la définition de la biréfringence des pierres précieuses, identifier les pierres qui présentent une biréfringence, ses caractéristiques et comment la calculer. Mais avant tout, impossible d'aborder ces détails sans d'abord expliquer ce qu'est la biréfringence, n'est-ce pas ?

Qu'est-ce que la biréfringence des pierres précieuses ?

Pour mieux répondre à cette question, nous allons définir les termes associés au processus de biréfringence :

• Réfraction : Lorsque la lumière traverse une substance ou un objet transparent vers un autre, comme de l'air vers une pierre précieuse, elle se courbe ou change de direction.

• Double réfraction : la lumière pénètre dans une substance oblique comme une pierre précieuse et se divise en deux (parfois trois) directions différentes.

• Biréfringence : Nous pouvons maintenant définir la biréfringence, qui est la mesure de la double réfraction d'une pierre précieuse. Lorsque la lumière se réfracte dans deux directions, ou se double, la biréfringence permet non seulement de mesurer, mais aussi d'identifier les pierres précieuses.

Comment et pourquoi les gemmologues mesurent-ils l’indice de réfraction ?

Lorsque la lumière pénètre dans une pierre précieuse, elle ralentit, se courbe et se réfracte. C'est une propriété que les gemmologues doivent prendre en compte dans leurs calculs pour déterminer l'indice de réfraction d'une pierre précieuse.

Comment les gemmologues mesurent-ils l’indice de réfraction (IR) ?

Le procédé consiste à mesurer la vitesse de la lumière dans le vide et à diviser cette mesure par la vitesse de la lumière traversant une pierre précieuse. Pourquoi mesurer la vitesse de la lumière dans le vide ? Sachez que la vitesse de la lumière dans le vide sera toujours plus rapide qu'à travers une pierre précieuse, de sorte que l'indice de réfraction (IR) d'une pierre précieuse sera toujours égal ou supérieur à 1. À l'aide d'un réfractomètre, le technicien peut mesurer avec précision l'IR de la pierre.

Pourquoi l’indice de réfraction est-il important ?

L'indice de réfraction (IR) est important car il indique au gemmologue le type de pierre précieuse avec lequel il travaille. Il existe des centaines de pierres précieuses dans le monde, et la mesure de l'IR est une technique efficace pour les identifier avec précision et efficacité.

Quel est le lien entre l’indice de réfraction et la biréfringence ?

Comme il existe des centaines de pierres précieuses dans le monde, connaître l'indice de réfraction d'une pierre permet de l'identifier et de limiter la classe de pierres présentant une biréfringence. En effet, certaines pierres n'ont qu'un seul indice de réfraction et ne présentent pas de double réfraction. Si une pierre ne présente pas de double réfraction, elle ne présente pas de biréfringence.

L'indice de réfraction aide les gemmologues à classer les pierres précieuses selon leur réfraction. Maintenant que nous savons qu'une pierre doit se réfracter deux fois pour présenter une biréfringence, de quelles pierres parlons-nous ?

Quelles pierres précieuses ont une biréfringence ?

Un moyen simple de déterminer quelles pierres précieuses présentent une biréfringence est d'examiner leur structure. Si la pierre précieuse possède une structure cristalline, considérée comme isométrique et cubique, alors les axes de la structure sont tous de même longueur et, par conséquent, les pierres présentant cette structure ne contiennent qu'un seul IR. Le diamant est un excellent exemple de pierre isométrique à un seul IR. N'oubliez pas que lorsqu'une pierre ne possède qu'un seul IR, elle ne présente pas de double réfraction et est donc dépourvue de biréfringence.

Cela signifie que les pierres précieuses possédant une autre structure cristalline présentent une double réfraction. Ces pierres précieuses possèdent deux ou trois indices de réfraction, définis par la direction dans laquelle la lumière les pénètre et les traverse.

Les exemples de pierres précieuses qui présentent une biréfringence comprennent la zoïsite, la calcite, l'émeraude, la tanzanite, le rubis, le saphir et la topaze.

Quels sont les effets visuels de la biréfringence ?

Les pierres précieuses biréfringentes présentent les effets visuels suivants :

• Pléochroïsme – Il s'agit d'un effet de couleur qui produit deux ou trois couleurs. Le pléochroïsme varie selon la façon dont vous tenez la pierre et l'angle sous lequel elle est placée.

• Vision double – Un effet fascinant de biréfringence se produit sur certaines pierres précieuses qui émettent une double vision. Facettée, la pierre semble refléter deux images.

• Flou - La biréfringence peut également provoquer naturellement une sorte de flou sur une pierre précieuse, la faisant paraître floue.

Comment calculer la biréfringence

Chaque pierre précieuse possède un indice de réfraction faible et élevé. L'écart entre ces deux valeurs détermine la biréfringence de la pierre. Les pierres précieuses présentant une biréfringence élevée auront également des effets visuels plus marqués.

Cependant, certaines pierres précieuses présentent une plage de valeurs représentant leur indice de réfraction, en lien avec les axes de leur structure. Si une pierre précieuse possède plusieurs valeurs d'IR, on peut calculer la plage de biréfringence en examinant la différence entre les valeurs les plus faibles et les plus élevées. Au lieu d'avoir une biréfringence de 0,008, comme pour le saphir, elle aura une plage de biréfringence de 0,108 à 0,110, comme pour l'azurite .

Bien qu'il existe des pierres précieuses qui ne se réfractent pas deux fois, comme les diamants, il existe de nombreuses pierres précieuses qui se réfractent deux fois, et même une grande partie des pierres précieuses qui ont une gamme de double réfraction.

Un bref résumé sur la biréfringence

Ceci conclut notre aperçu de la biréfringence des pierres précieuses. Avons-nous répondu à toutes vos questions ? Bien que cela puisse paraître long, il n'existe en réalité que quelques critères clés pour la biréfringence. Voici un résumé de la biréfringence des pierres précieuses :

• La biréfringence se produit lorsque la lumière se réfracte deux fois lorsqu'elle pénètre dans une pierre précieuse, car la lumière se divise en 2 ou 3 directions différentes.

• Une pierre doit avoir plus d’un indice de réfraction pour montrer une biréfringence.

• Les effets visuels de la biréfringence comprennent le pléochroïsme, qui se rapporte à l'apparition de plusieurs couleurs sous différents angles de la pierre précieuse, le flou et la vision double.

• Certaines des pierres précieuses à double réfraction les plus populaires qui présentent une biréfringence sont les rubis et les émeraudes.

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