Cordierite et pleochroisme

[Prokofiev]

Mon cadeau de Noël.

Une iolite/Cordierite bien dichroïque.

Je voulais savoir à quoi ressemblait ce caillou mystérieux et magique qui change de couleur. Alors j'en ai trouvé une belle sur Internet, 82 carats.

Et voici ce que ça donne (un peu flou...) =>

L'effet est plus saisissant "en vrai", avec les deux yeux (vision stéréo).

Je n'arrête pas de la regarder à la lumière du soleil et ma femme commence à se demander s'il ne faut pas m'interner....

....et probablement aussi à se demander pourquoi c'est pas monté sur une bague et à son doigt!

[Lionel-R]

Eh bien écoute c'est bien saisissant sur ta vidéo :)

[le sablais]

Oui, on voit très bien ! Jolie pièce !

le sablais

[coraline]

oh oui très beau !

[Invité TOURMALINE]

Très joli, bien faite cette vidéo.

J'ai 3 ou 4 morceaux dans une boite dans un tiroir. Jamais fais attention à ce phénomène.

Je regarde en rentrant de vacances en fin de semaine.

[felipuk]

Bonjours prokofiev, ta pierre, est vraiment superbe, jen cherche une ayant un fort dichroisme, je trouve cette propriété fascinante,

sur quel site l'as trouvée???

Et a quel prix environ?

Et merci pour ta video.

Merci a bientot.

[Prokofiev]

Oui, pas facile d'en trouver une de belle taille. Mais surtout d'être sûr de la transparence et de la qualité du dichroïsme, les vendeurs ne prenant pas souvent la peine de faire de bonnes photos en transparence et sur les différents axes (c'est crétin, non?).

Donc j'a fini par trouver ce caillou sur un site bien connu dont le nom commence par E et se termine par Y. Aux alentours de 40 euros.

C'est un vendeur spécialisé dans les gemmes brutes à destination des tailleurs.

Comme il n'est, je crois, pas bienvenu de faire de la pub ici, je t'envoie le lien en message privé.

cordialement.

[Prokofiev]

On lit partout que la cordierite aurait pu aider les vikings à naviguer en indiquant la position du soleil derrière les nuages.

Franchement, je l'ai beaucoup lu mais pas trouvé d'explication vraiment convainquante ni de mode opératoire clair.

J'ai bien sûr essayé avec mon caillou en tâtonnant mais, bof, pas trouvé le soleil pour autant.

N'est-ce qu'une légende ?

[Lionel-R]

Des études récentes montre qu'il s'agit plutôt de calcite : http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/physique-1/d/la-pierre-de-soleil-des-navigateurs-vikings-ne-serait-pas-un-mythe_34379

[felipuk]

Salut tout le monde!

Il semblerai que la moitier des sites que jai consulté parle de iolite et l'autre moitier de calcite d'islande.

Mais jai trouver une photo d'un compas vikings possedant une iolite:

http://www.google.co.uk/search?um=1&hl=en&client=safari&tbo=d&biw=1024&bih=672&tbm=isch&sa=1&q=vikings+compass&oq=vikings+compass&aq=f&aqi=g1&aql=&gs_sm=e&gs_upl=8757l9661l0l10233l5l3l0l0l0l1l135l353l1.2l3l0

Je suppose que les vikings utilisaient cette pierre.

Dans tous les cas, leurs compas est utilisable avec les deux pierres, meme si le proceder de localisation est different.

Jai lu sur un site qu'ils auraient (les vikings) taillés la iolite en lentille pour mieux apprecier la polarisation.

[Lionel-R]

Les deux minéraux ont des propriétés optiques anisotropes : différentes suivant la direction dans laquelle on regarde, avec un changement de couleur pour l'un et un biréfringence pour l'autre. Pas étonnant que ça marche avec les deux. Cela dit entre une cordiérite, colorée, et rare avec une transparence correcte et une calcite facile à trouver en masse clivable et gemme, le choix est vite fait. Après, je n'ai pas la science infuse, si ça se trouve ils utilisaient de la cordiérite et je n'en sais rien ^^

[Prokofiev]

Mais jai trouver une photo d'un compas vikings possedant une iolite:

http://www.google.co...135l353l1.2l3l0

Hum....ces boussoles ont l'air de création récente, semble-t-il. Pas authentiques.

Les vikings parlent d'une "pierre de soleil" sans préciser s'il s'agit de calcite ou de cordiérite.

Tout est question de polarisation dans les deux cas (la biréfringence sépare deux rayons de polarisation différente et le pléochroïsme joue aussi sur la polarisation)

On devrait peut-être commencer simplement comme suit :

Je vous donne un filtre polarisant (type filtre photo). Pouvez-vous me montrer la direction du soleil derrière les nuages ? Si oui, comment faites-vous ?

Je ne vois pas comment .

[Prokofiev]

J'ai trouvé ceci. http://www.nordskip.com/iolite.html Voir le dernier schéma. Franchement c'est pas clair clair....

[le sablais]

en plus c'est en anglais ! Ca n'arrange rien (pour moi !!)

le sablais

[Prokofiev]

Ok, j'ai pigé !

Le numéro de février de Sciences et Vie propose un article sur la "pierre de soleil" des Vikings avec explications détaillées du "comment ça marche".

Pas simple à expliquer, en effet.

Ca tire parti du fait que:

1) Sous les nuages, une polarisation préférentielle apparaît à 90° de la direction du soleil. (ça il fallait le savoir)

2) l'axe de cette polarisation peut être détecté avec un cristal de Calcite. (ça on s'en doutait, mais comment ?)

Comment on fait au juste ?

Rappel : On est dans le brouillard et on cherche la direction du soleil.

On vise un point du ciel avec le cristal et on le fait pivoter. Si il y a toujours simultanément deux images dans le cristal (la biréfringence classique, quoi...) alors on n'est pas à 90° du soleil, il faut viser un autre point du ciel

Lorsqu'en faisant pivoter la calcite on voit l'une puis l'autre image alors c'est que la lumière est polarisée est qu'on vise donc à 90° du soleil. Ouf, première étape franchie, mais on n'a pas trouvé la direction du soleil pour autant.

Pour trouver la direction du soleil on peut soit trouver un autre point à 90° du soleil, soit faire tourner à nouveau le cristal jusqu'à ce que les images aient la même intensité et là une flèche, préalablement dessinée sur le cristal, indique la direction du soleil.

Sans doute plus facile à dire qu'à faire.

Mais l'article de Science & Vie explique tout ça très bien.

Et pour la cordierite ? c'est sûrement plus complexe. S'il est facile de déterminer la présence d'une image double avec la calcite, avec la cordierite il faut détecter des variations de luminosité dans le cristal à mesure qu'on le fait pivoter. Pas impossible mais nettement moins pratique.

[cascaillou]

pleochroisme de nature trichroique (bleu, violacé, et jaune-grisatre)

et qui plus est polychroique (pleochroisme intense bien visible a l'oeil nu)

[Prokofiev]

Trichroïsme, en effet.

Mais c'est plutôt Bleu / Bleu pâle / Jaune pâle, selon les sources que j'ai et mes propres observations.

Pas de violet (qu'on trouve plutôt dans la Tanzanite).

[cascaillou]

en fait, pour la cordierite de couleur bleue, il y a trois composantes:

une composante bleu clair a bleu foncé

une composante bleu-mauve-violet a magenta foncé

une composante incolore a jaune foncé (avec parfois des nuances grisatres a brunatres)

donc en effet il y a de petites variantes de nuance d'un echantillon a l'autre, qui plus est a l'oeil nu les composantes se melangent deux a deux

[Prokofiev]

Voici ce que donne ma cordierite devant un écran d'ordinateur (La lumière est polarisée dans le plan horizontal).

La couleur et la luminosité changent en effet beaucoup en faisant pivoter la pierre. (Mieux en vrai, la video rend moyen-moyen)

Tentative demain avec le vrai soleil.

[cascaillou]

elle sont sympa tes videos (et la bande son aussi d'ailleurs)

il faudrait que tu tourne la pierre dans d'autres directions pour devouvrir la troisieme teinte de pleochroisme: dans le cas d'une pierre trichroique observée en lumiere polarisée, les trois couleurs du pleochroisme sont associées deux a deux selon trois direction differentes (si l'on part sur un trichroisme bleu/violet/jaune alors dans ce cas dans une direction la pierre passe du bleu au jaune au cours de la rotation, dans une autre direction du jaune au violacé, et dans une autre du bleu au violacé, comme illustré dans la page suivante: http://www.nordskip....leochroism.html)

Hors dans tes videos tu fais pivoter la pierre, mais selon un seul axe (une seule direction d'observation durant toute la rotation)

A noter que chez les pierres dichroiques (anisotropes uniaxes donc), il existe une direction dans laquelle la pierre se comporte de facon isotrope si bien que l'on ne peut observer qu'une seule couleur tout du long de la rotation: la direction de l'axe optique. Par contre dans toute autre direction on constatera le pleochroisme de la pierre (c'est a dire qu'au cours de la rotation on observera successivement la meme couleur que dans la direction de l'axe optique, puis une autre couleur)

Differemment, chez les pierres trichroiques (anisotropes biaxes, qui possedent deux axes optiques), le pleochroisme pourra etre constaté dans toutes les directions.

voici un lien avec des images de differentes gemmes observées au dichroscope:

http://www.nordskip.com/pleo.html

on remarquera que chez certaines pierres la difference de teinte est flagrante (voir la benitoite!), alors que chez d'autres elle l'est beaucoup moins (par exemple c'est generalement plus visible chez le corindon bleu que chez le corindon rouge, et c'est encore plus visible chez la benitoite que chez les corindon). Essayer par exemple avec une amethyste devant l'ecran lcd (=lumiere polarisée): le pleochroisme est present mais il est generalement faible (et sera meme encore plus subtil dans une amethyste de couleur pale que dans une amethyste de couleur intense).

Bien entendu les pierres isotropes c'est a dire les mineraux appartenant au systeme cubique ainsi que les mineraux amorphes (ne pas confondre amorphe avec massif!) n'ont pas de pleochroisme et elles auront donc toujours une seule et meme couleur quelle que soit la direction d'observation. Le pleochroisme de pouvant s'observer que chez les pierres anisotropes (le pleochroisme etant du a la double refraction des pierres anisotropes), et a la condition qu'elles soient un tant soit peu colorées (on ne pourra pas observer de pleochroisme chez une pierre anisotrope incolore). Le pleochroisme se traduit par un dichroisme dans le cas des pierres anisotropes uniaxes (systeme quadratique, hexagonal et rhomboedrique), et un trichroisme dans les cas de pierres anisotropes biaxes (systeme orthorhombique, monoclinique et triclinique).

Chez beaucoup de minereaux pleochroiques, le pleochroisme n'est bien detectable qu'en lumiere polarisée (utilisation d'un dichroscope, ou technique de l'ecran lcd). On ajoutera aussi que pour pouvoir observer un pleochroisme, il faut que la pierre laisse un tant soit peu passer la lumiere (pierre transparente ou pierre un minimum translucide)

Enfin, attention a ne pas confondre polychroisme et polychromie. Le phenomene nommé polychroisme est un pleochroisme intense bien visible a l'oeil nu en lumiere non polarisée (ex: la cordierite), le polychroisme varie donc un changement de couleur (2 ou 3 teintes selon si la pierre est dichroique ou trichroique) en fonction de la direction d'observation. La polychromie fait simplement reference a une pierre associant plusieurs couleurs (pierre bicolore, tricolore, ou d'avantage), ce qui est independant de la direction d'observation. Biensur on peut avoir des pierres polychromes isotropes donc sans pleochroisme (ex: une fluorite bicolore) comme des pierres polychromes anisotropes possedant donc un pleochroisme (ex: une tourmaline tricolore)

[Prokofiev]

Juste pour montrer que c'est plus pratique avec la calcite qu'avec la cordierite.

Observez la pointe du stylo placé derrière le cristal.

On voit que les deux images de la pointe apparaissent et disparaissent à mesure qu'on tourne le cristal car on est dans une lumière polarisée.

Le soleil est dans la direction indiquée par le stylo lorsque les deux images ont la même intensité.

Un viking observant cela en déduirait que le soleil est à 90° dans la direction du haut de l'écran.

Bon, j'ai fait ça devant un écran. J'ai essayé dehors, mais sans succès (pour le moment).

[Lionel-R]

"C'est plus facile avec une calcite" ya des fois ou je parle pour rien loool ! Pour choper le soleil il faut de la lumière polarisée, ce n'est le cas que lorsque les rayons passent à travers les nuages, si tu l'as tenté par beau temps, ça ne marchera pas car à ce moment la lumière du soleil a une polarisation tout à fait quelconque.

[cascaillou]

effectivement! tres bon exemple didactique

en notant tout de meme que dans la video avec la calcite on n'observe pas le pleochroisme (puisque la pierre n'a pas de couleur) mais le doublage qui traduit la double refraction de la pierre.

La double refraction est un phenomene optique propre aux mineraux anisotropes, et c'est la double refraction qui est responsable du pheneomene de pleochroisme.

[Prokofiev]

et c'est la double refraction qui est responsable du pheneomene de pleochroisme.

Donc il y a de la double réfraction dans la cordierite aussi ?

Et pourquoi la calcite n'est pas pléochroïque ?

[Lionel-R]

D'un point de vu fondamental, dès que l'on sort du système cubique, il y a anisotropie et donc pléochroïsme et biréfringence, c'est physique, mais si l'écart entre les indices de réfraction est faible et si les sites accessibles aux dopants (pour la couleur) ne sont pas distordus, la biréfringence et respectivement le pléochroïsme ne sont pas observés à l’œil nu mais parfaitement quantifiables avec des outils précis.