COULEUR DES MINÉRAUX

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Origine de la couleur

Si les premiers céramistes de l'Antiquité et, plus tard, les maîtres verriers de nos grandes cathédrales savaient quelle substance et en quelle proportion il fallait ajouter à l'argile ou au sable, leur savoir était purement empirique. Il fallut, pour une première approche du problème de l'origine de la couleur, attendre Johann Wolfgang von Goethe, qui distingua trois groupes de minéraux : les minéraux qualifiés d'idiochromatiques, dont la couleur est directement liée à la composition chimique, les minéraux dits allochromatiques, dont la couleur provient d'impuretés, et les minéraux pseudo-chromatiques, dont l'aspect procède de phénomènes d'interférence. Dans la première moitié du xxe siècle, les spectres d'absorption de plus d'une centaine de minéraux furent déterminés. Mais ce n’est réellement qu'après 1950 que les relations avec la structure et la composition chimique commencèrent à être comprises grâce aux développements de la chimie théorique.

En fait, la couleur d'une substance résulte de la conjugaison de deux phénomènes, tout aussi importants l'un que l'autre, mais complètement indépendants.

La couleur, en tant que sensation physiologique, dépend à la fois du spectre d'absorption du corps en question, c'est-à-dire des fréquences qu'il absorbe, et de la courbe de sensibilité de notre œil, qui ne perçoit que les longueurs d'onde comprises environ entre 400 et 800 nanomètres (nm ; 1 nm = 10—9 m), avec un maximum de sensibilité vers 600 nanomètres.

Du point de vue énergétique, les atomes, constituant les molécules et donc les cristaux, sont caractérisés par un ensemble de niveaux d'énergie bien déterminé sur lesquels les électrons vont pouvoir se placer à raison de deux au maximum par niveau. Dans un atome ou un cristal, plusieurs niveaux peuvent correspondre à la même énergie (E) : on dit qu'ils sont dégénérés (d'ordre n si l'ensemble est constitué de n niveaux), formant des multiplets. Dans les molécules, les niveaux sont généralement simples. Sous l'effe [...]


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Gros plan d’une améthyste

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Couleur des corps en fonction de la longueur d'onde λ absorbée

Couleur des corps en fonction de la longueur d'onde λ absorbée
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Décomposition d'un multiplet

Décomposition d'un multiplet
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Écrit par :

  • : professeur émérite à l'université de Provence

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Pour citer l’article

André JULG, « COULEUR DES MINÉRAUX », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 21 septembre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/couleur-des-mineraux/