top of page

 

 Transparence 

Rappel

   Pour comprendre pourquoi certains objets sont incolores, il faut d'abord savoir pourquoi la plupart des objets sont colorés. Chaque atome est caractérisé par un spectre d'émission et un spectre d'absorption : c'est la "carte d'identité" de l'atome.

  Lorsqu’un photon percute un électron, il va exciter l'atome en faisant passer cet électron sur une couche supérieure (si l’énergie du photon incident est suffisante). Pour se désexciter, l'atome va émettre un photon de même longueur d’onde.

Le graphite

   Dans un métal, tout photon du visible peut trouver un électron à exciter (à cause des propriétés de conductivité électrique des métaux). Ainsi les métaux sont opaques : les photons n’arrivent pas traverser les métaux. L’électron excité retourne très rapidement à son niveau d’énergie initial en émettant un photon de même longueur d’onde que celui qu’il a reçu. C’est pourquoi les métaux ont un fort pouvoir réfléchissant.

   De nombreux métaux, comme l’argent, ont des niveaux d’énergie uniformément répartis dans tout le visible de sorte que toutes les longueurs d’ondes sont affectées de la même manière par l’absorption et le métal apparaît sans couleur, neutre. Lorsque la distribution des niveaux d’énergies est moins bien répartie, certains photons sont absorbés et ne sont pas réémis : par exemple le cuivre ou l’or absorbent les photons bleus et violets et réémettent particulièrement les radiations jaunes et rouges (ces métaux nous paraissent donc colorés).

   

   Dans le graphite, les niveaux d’énergies occupés et inoccupés par les électrons se touchent, ce qui fait qu’il absorbe la lumière visible. Ainsi, le graphite, comme la plupart des conducteurs est opaque (de couleur noire). En effet, les photons en interagissant avec le cristal communiquent leur énergie aux électrons de conduction. Et donc, ils ne survivent pas à leur traversée du milieu.

Le diamant

   Dans le diamant, tous les électrons des atomes de carbone sont utilisés dans des liaisons covalentes. Or les vibrations des liaisons "Carbone - Carbone" ne correspondent pas à des énergies de rayonnement visible (le saut d'énergie se situe bien au-delà de l'énergie qui correspond aux photons visibles). Ainsi, le diamant est traversé facilement par la lumière qui n’est absorbé par aucun obstacle.

 

   Le diamant conjugue également parfois couleur et transparence. Les couleurs d’un diamant, très prisées sont liées  étonnamment à des défaults : Il suffit de quelques impuretés pour que des électrons puissent absorber et émettre certaines radiations colorées. La couleur bleue de certains diamants est due au remplacement de quelques atomes de carbone par des atomes de bore (la vibration de la liaison est alors différente). La couleur jaune est due à quelques atomes d'azote. Les diamants verts (très rares) doivent leur teinte à des défauts de la structure cristalline provoqués par irradiations au contact de minéraux ou de fluides radioactifs. Les teintes brunes et roses résultent, quant à elles, de déformations de la structure cristalline. Et les diamants noirs ... sont dus à des inclusions de graphite!

 

diamant rose de 12,76 carats brut (Rio Tinto)

L’incomparable” (Congo) a un poids de 407,48 carats (ici brut)

L'Oeil de Brahma, diamant noir de 67,50 carats (taillé)

diamant bleu de 29,6 carats brut (Afrique du Sud, Petra Diamonds)

Le Diamant Vert de Dresde, 40,70 carats (taillé)

bottom of page