Les opales éthiopiennes se distinguent par des effets optiques facilement discernables. Ceci est du au fait que les domaines diffractants sont millimétriques et parfois centimétriques.
Du filtrage interférentiel résultent la sélection de couleurs « pures » (plage de longueur d’onde très étroites) et un effet de miroir (réflexion des ondes lumineuses ). Ainsi l’opale avec jeux de couleur se comporte comme un miroir filtrant : plan, convexe ou concave.
Ces propriétés sont celles des optiques diffractives : un parallélépipède d’opale de 10 x 10 X 0,5 mm (une lame plane et fine) peut avoir les propriétés de forte convergence d’un miroir concave de même surface en optique classique. Elle peut former des images bien lisibles de son environnement lumineux ou même diffracter un faisceau laser. Ces images peuvent être perçues à l’intérieur de la matière : image virtuelle qui crée une sensation de profondeur ou de transparence dans une pierre opaque, elles peuvent dans d’autres cas être perçues comme flottant à l’extérieur de la pierre : image réelle conférant une sensation de mouvement.

1 à 3 – Domaines en forme de tubes : les sciages sont perpendiculaires aux tubes dont les sections vont en croissant de 1 à 3, en fait pour 3 il y a un seul tube de 20 mm de diamètre! La masse entière d’opale du nodule a une structure homogène.

4 à 6 – Autre nodule brut d’opale mono domaine : l’orientation changeant par rapport à la direction de la source lumineuse montre que l’image virtuelle de celle-ci apparaît à différents endroits dans la pierre. Les changements de couleur sont dus au fait que l’angle d’incidence de la lumière par rapport à la surface de la pierre varie de 4 à 6.

7 à 9 – Ce nodule poli plan est éclairé de trois façons différentes.

7 - Par une lampe halogène : on observe la réflexion des facettes de l’ampoule par la surface plane polie de la pierre, et bien différenciée, la réflexion de ces facettes par la structure diffractive de l’opale (effet de miroir convexe).

8 – Par un tube néon : on observe l’image du tube. On note que cette opale fait office d’analyseur de spectre : les raies verte et jaune sont visibles séparément car il y a une variation continue du diamètre des sphérules dans ce domaine de l’opale. Un réseau de sphérules d’un diamètre donné diffracte « sa » longueur d’onde correspondante. Dans cette expérience une variation de l’angle d’incidence de la lumière ne modifie pas les couleurs observées car les raies du néon sont étroites, seule l’efficacité de diffraction varie .

9 – Par un ciel nuageux avec la main de l’auteur en contre jour. Dans ce cas il n’y a pas de bande sombre dans le spectre car il s’agit de la lumière solaire.

Ces opales d’Ethiopie sont des « cristaux photoniques ».


François Mazzero / Opalinda