Polychroïsme

Polychroïsme, dichroïsme, trichroïsme et pléochroïsme (chroïque : du grec khroos [-chroïque, -chroïsme], couleur.)

• Polychroïsme

Terme de physique. Phénomène présenté par certains corps cristallisés transparents, qui, regardés par réfraction, ou placés entre l'oeil et la lumière, manifestent des couleurs différentes suivant le sens dans lequel elle les pénètre. Le polychroïsme est la propriété d'un cristal ou d'un minéral translucide anisotrope, éclairé en lumière non polarisée, d'apparaître diversement coloré selon l'angle sous lequel on l'observe par transparence.

Si l'on examine une lame cristalline à faces parallèles au moyen d'un faisceau de lumière non polarisée perpendiculaire aux faces, cette lame présentera deux colorations différentes suivant les axes de l'ellipse de section dans l'ellipsoïde des indices de réfraction. On dit alors que la lame est polychroïque.

• dichroïsme

Si le phénomène fait apparaître deux couleurs différentes selon l'angle sous lequel la lame est observée, on parle de cristal dichroïque (le minéral cordiérite par exemple).

• trichroïsme

Si le phénomène fait apparaître trois couleurs selon l'angle sous lequel la lame est observée, on parle de cristal trichroïque (la variété d'épidote appelée "tanzanite" par exemple).

• pléochroïsme

Le pléochroïsme est la propriété d'un cristal ou d'un minéral translucide anisotrope, éclairé en lumière polarisée, de se colorer diversement selon l'angle sous lequel on l'observe par transparence. Le coefficient d'absorption varie généralement aussi avec la direction du rayon lumineux transmis. S'il en est ainsi, le cristal éclairé en lumière polarisée apparaît diversement coloré ou, tout au moins, diversement lumineux suivant la direction du rayon lumineux incident. On dit alors que le cristal est pléochroïque.

Le pléochroïsme est un phénomène aussi général que la biréfringence, mais comme celle-ci, il ne peut se manifester que dans les matériaux anisotropes, possédant deux (matériaux uniaxes) ou trois (matériaux biaxes) indices de réfraction différents. Ces indices de réfraction dépendent de la symétrie cristalline du matériau. Ainsi, lorsqu'un matériau anisotrope placé sous un microscope est illuminé par une lumière polarisée non analysée, il absorbe certaines longueurs d'onde de manière sélective, en fonction de son orientation par rapport à la polarisation de la lumière : la couleur du matériau change lorsqu'on le fait tourner. Les cristaux cubiques, qui sont optiquement isotropes, ne présentent pas de polychroïsme.

Le pléochroïsme est un phénomène très utilisé pour identifier certains minéraux:

• Bleu
  

Aigue-marine (moyen) : incolore-bleu clair/bleu pâle-bleu foncé
Alexandrite (fort) : rouge-pourpre/orange/vert foncé
Apatite (fort) : bleu-jaune/bleu-incolore
Bénitoïte (fort) : incolore/bleu foncé
Cordiérite = dichroïte (très fort)  : bleu brunâtre/jaunâtre/brun verdâtre/gris-bleu/bleu à violet
Saphir (fort) : violet-bleu foncé/vert-bleu pâle
Topaze (très faible) : incolore/bleu pâle/rose
Tourmaline (fort) : bleu foncé/bleu pâle
Zoïsite (fort) : bleu/rouge violet/vert jaune
Zircon (fort) : bleu/incolore/gris

• Vert
  

Alexandrite (fort) : rouge foncé/orange/vert
Andalousite (fort) : brun vert/rouge foncé
Émeraude (fort) : vert/bleu vert
Péridot (faible) : jaune vert/vert/incolore
Saphir (fort) : vert/jaune vert
Sphène (moyen) : brun vert/bleu vert
Tourmaline (fort) : bleu vert/brun vert/jaune vert
Zircon (faible) : brun vert/vert

• Jaune
  

Citrine (très faible) : jaune pâle/ jaune très pâle
Chrysobéryl (très faible) : rouge-jaune/jaune-vert/vert
Danburite (faible) : jaune très pâle/jaune pâle
Orthose (faible) : jaune pâle/jaune très pâle
Phénacite (moyen) : incolore/jaune orange
Saphir (faible) : jaune/ jaune pâle
Spodumène (moyen) : jaune pâle/jaune très pâle
Topaze (moyen) : jaune brun/jaune/jaune orange
Tourmaline (moyen) : jaune pâle/jaune foncé
Zircon (faible) : jaune brun/jaune

• Rouge et rose
  

Alexandrite (fort) : rouge foncé/orange/vert
Andalousite (fort) : rouge foncé/rouge brun
Morganite (moyen) : rouge pâle/rouge violet
Rubis (fort) : rouge violet/orange rouge
Tourmaline (fort) : rouge foncé/rouge pâle
Zircon (moyen) : rouge pourpre/rouge brun

• Pourpre et Violet
  

Améthyste (très faible) : pourpre / rouge pourpre
Andalousite (fort) : vert brun/rouge foncé/pourpre
Béryl (moyen) : violet/incolore
Corindon (fort) : violet / orange
Spodumène (Kunzite) (fort) : violet/pourpre/incolore/rose
Tourmaline (fort) : pourpre-pâle / pourpre

• Brun et Orange
  

Quartz (faible) : brun/brun rougeâtre
Saphir (fort) : jaune brun/orange
Topaze (moyen) : brun-jaune/brun-jaune terne
Tourmaline (très faible) : brun foncé/brun pâle
Zircon (très faible) : brun-rouge/brun-jaune