Minéraux fluorescents – Des roches qui brillent

L'un des phénomènes les plus récents exposés dans les musées est celui des minéraux fluorescents ou, plus simplement, des roches qui brillent. Ces roches et pierres offrent un spectacle étonnant au public et mettent en valeur toutes les nuances de leur couleur. Ce spectacle spectaculaire est créé par la science et la lumière pour encourager les gens à apprécier les merveilles que la nature peut créer. Mais que sont exactement les minéraux fluorescents et comment émettent-ils un arc-en-ciel glorieux de tant de couleurs ?

Que sont les minéraux fluorescents ?

Les minéraux fluorescents ne sont pas aussi extraordinaires qu'ils le paraissent, mais ils sont certainement uniques. Tous les minéraux ont la capacité de réfléchir la lumière, c'est pourquoi nous les voyons et pourquoi ils brillent. Cependant, certains minéraux ont une propriété très intéressante appelée fluorescence. Ces minéraux ont la capacité d'absorber une petite quantité de lumière à la fois, puis de la stocker temporairement. Un instant plus tard, elle est libérée à une longueur d'onde différente. Ce changement de longueur d'onde permet à la personne qui l'observe de voir différentes couleurs à l'intérieur du minéral. Ce festin de couleurs est mieux observé lorsque les minéraux sont placés dans l'obscurité et qu'ils sont éclairés par une lumière ultraviolette. Au cours de ce processus, ils libèrent de la lumière visible.

L'élément clé pour que ce spectacle de magie se produise est la fluorescence. Cela se produit lorsque le minéral est éclairé par une lumière spécifique avec une longueur d'onde spécifique. Les types de longueurs d'onde qui déclenchent généralement la fluorescence sont les rayons X, les rayons ultraviolets (UV) et les rayons cathodiques. Dès que ces lumières sont focalisées sur les minéraux, elles activent les électrons sensibles dans la structure atomique du minéral. Ces électrons activés sautent ensuite dans une orbite plus élevée dans la structure pendant une courte période de temps. Dès qu'ils reviennent sur leur orbite d'origine, une petite quantité d'énergie est libérée sous forme de lumière. Cette libération est alors connue sous le nom de fluorescence.

La lumière émise a souvent une longueur d'onde différente de celle de la source lumineuse à laquelle le minéral a été exposé. C'est ce qui produit le changement de couleur du minéral. L'éclat de la roche persistera tant que le minéral sera éclairé par la lumière appropriée qui émet le type de longueur d'onde approprié.

Histoire des minéraux fluorescents

L'histoire du minéral fluorescent est très intéressante et remonte au ^19e siècle. La première personne à avoir observé ce phénomène fut George Gabriel Stokes en 1852. Il découvrit que la fluorite avait la capacité de produire une lueur bleue qui dépassait de loin celle de la lumière violette présente sur le spectre des couleurs. C'est de là que vient le nom de « fluorescence ». Depuis lors, le terme est devenu connu dans un large éventail de sujets et de disciplines telles que la biologie, l'optique, la minéralogie et la gemmologie.

La plupart des minéraux ne présentent pas de propriétés fluorescentes perceptibles, ce qui explique leur caractère unique. Seuls 15 % environ des minéraux présentent des propriétés fluorescentes visibles à l’œil nu. Même dans ce cas, certains minéraux de ce pourcentage ne produisent pas une fluorescence facilement visible. La fluorescence se produit généralement lorsque des « activateurs » sont présents dans le minéral. Ces activateurs sont des impuretés spécifiques qui se composent généralement de cations de métaux tels que le tungstène, le molybdène, le plomb, le bore, le titane, le manganèse et l’uranium. Les éléments des terres rares sont également connus pour avoir des propriétés fluorescentes, notamment des minéraux tels que l’europium, le terbium et l’yttrium. D’autres minéraux susceptibles de présenter des propriétés fluorescentes sont ceux qui contiennent des impuretés dans leur structure.

Certains minéraux peuvent également rejeter un activateur s'il ne s'agit pas du bon type de métal. Les minéraux peuvent ne pas être fluorescents si du fer ou du cuivre sont présents. Ces métaux atténuent totalement l'effet de fluorescence et peuvent même l'éliminer complètement. Si vous souhaitez essayer la fluorescence par vous-même, vous devez vous assurer que ces métaux sont toujours tenus à l'écart des minéraux. Il est préférable de s'en tenir aux métaux énumérés ci-dessus pour un effet étonnant.

Couleur de fluorescence minérale

En général, les minéraux ne sont fluorescents que dans une seule couleur, mais certains sont connus pour être fluorescents dans plusieurs couleurs. La calcite, par exemple, peut être rouge, bleue, blanche, rose, verte et orange pendant la fluorescence. Les minéraux peuvent également présenter différentes couleurs dans un seul spécimen. Ces minéraux sont en bandes et présentent généralement plusieurs stades de croissance à partir de minéraux parents ayant des structures différentes et des compositions changeantes. Beaucoup de ces minéraux peuvent produire différentes couleurs sous différents types de lumière UV. Sous une lumière UV à ondes courtes, il peut produire une couleur différente que lorsqu'il est placé sous une lumière UV à ondes longues.

De nombreux spécimens contenant de la fluorite ont une forte fluorescence et il est possible pour l'observateur de l'emmener à l'extérieur au soleil, puis de le remettre à l'ombre pour observer les couleurs qu'il produit. La fluorite brille généralement d'une couleur bleue sous une lumière à ondes longues et courtes, mais il y a eu des cas où elle brillait de couleur crème ou blanche. La meilleure méthode à utiliser pour que les minéraux deviennent fluorescents est l'utilisation d'une lampe UV et d'un environnement sombre. Vous pouvez également utiliser une lampe de qualité scientifique utilisée dans les études minérales, mais ces lampes ne sont pas aussi faciles ou abordables à trouver qu'une lampe UV. Quelle que soit la lampe que vous choisissez d'utiliser, n'oubliez pas de vous assurer que vous utilisez une protection oculaire appropriée et d'éviter de diriger la lumière UV directement sur votre peau, car cela peut provoquer des coups de soleil.

Dans le monde moderne d'aujourd'hui, ces « roches lumineuses » peuvent être utilisées à des fins scientifiques dans les domaines de la minéralogie et même de la pétrologie. Les géologues peuvent trouver certains types d'huiles dans les pierres en laissant une petite quantité de lumière UV briller dans les ouvertures et en observant la lumière qu'elle émet. Ces petits minéraux ont la capacité d'illuminer notre monde entier simplement en laissant briller leurs couleurs.

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