Comment utiliser un spectroscope

LE SPECTROSCOPE

 Le spectroscope est un instrument fort apprécié dans de nombreuses branches de la science, a notamment trouvé son application dans l’identification des gemmes grâce aux travaux du britannique B.W Anderson qui a joué le rôle de pionnier dans ce domaine.

Notre acuité visuelle ne nous permet de distinguer que très grossièrement les différences de nuances dans les couleurs . Le principe du spectroscope est basé sur la décomposition de la lumière blanche en une série continue de lumières  monochromatiques allant du rouge au violet.

La découverte de Newton portant sur la composition de la lumière blanche, a conduit le physicien J. Fraunhofer en 1817 à déterminer dans le spectre de la lumière solaire, une multitude de lignes d’absorption.
Ces raies sombres d’absorption verticales par leur positionnement et largeur variable permettent de déterminer les éléments constituants d’un corps.

Le spectroscope montre aussi des raies d’émission. Le rubis et le spinelle rouge sont caractérisés par ces raies brillantes dans la partie rouge du spectre. Ainsi le rubis s’identifie par une raie double vers 690nm et une raie, tandis que le spinelle montre une série de raies dans l’espace compris entre 650 à 700nm que l’on appelle par analogie des « tuyaux d’orgue »


La gemmologie emploie généralement un spectroscope de poche à vision directe où l’analyseur est réalisé suivant l’un ou l’autre des deux principes. Le spectroscope se présente sous forme d’un tube cylindrique. Il comprend à l’une des ses extrémités une fente pour recevoir la lumière et à l’autre un  oculaire. Des modèles plus élaborés montrent dans le plan du spectre une échelle micrométrique dont l’avantage est de servir de repère aux longueurs d’onde. Toutefois les spectres des gemmes montrent suffisamment de disparité entre eux pour permettre, d’identifier les gemmes sans qu’il soit nécessaire de connaître exactement la longueur d’onde de chacun des rayons absorbés.

Le spectroscope est un moyen d’identification très pratique pour déterminer des pierres montées ou ceux dont l’indice de réfraction dépasse les possibilités du réfractomètre. En se référant au positionnement des raies d’absorption, il permet dans certains cas de révéler si la pierre a subi un traitement. 



Il est conseillé de réaliser le test dans un endroit privé d’éclairage qui perturberait les observations. Placer les gemmes sur une surface noire et mate éclairées par une source lumineuse à forte intensité. Les pierres facettées sont posées sur leur table et les cabochons sur leur culasse. Les gemmes transparentes ou translucides sont examinées par transmission de la lumière et celles qui sont opaques par réflexion.

Attention, une période d’apprentissage est nécessaire pour tirer parti du spectroscope. D’une part pour acquérir la dextérité nécessaire dans le réglage entre la source lumineuse et le spectroscope, et d’autre part pour habituer l’œil à la vision des traits d’absorption et acquérir  le pouvoir scrutateur nécessaire. Il est recommandé à un débutant d’acquérir ses premières expériences en étudiant des spectres simples. Il pourra par exemple constater que le spectre de la lumière solaire est marqué par des raies d’absorption dans le jaune, le vert et le bleu, tandis que celui de la lumière d’un tube fluorescent dit « blanc chaud » par des raies d’émission dans le vert et le bleu.