Loupe

La loupe est l'instrument de base du gemmologue et de tout professionnel de la bijouterie. Il y a loupe et loupe. L'analyse des pierres précieuses nécessite une loupe aplanétique et achromatique de grossissement 10x. L'analyse à la loupe doit précéder toute autre analyse. Elle permet la détection des doublets et l'observation des inclusions. L'analyse à la loupe n'est concluante qu'en de rares occasions et requière une grande expérience en la matière.

Réfractomètre

Le réfractomètre est probablement l’appareil gemmologique le plus important. Il permet la lecture directe de l’indice de réfraction d’une gemme. On peut également déterminer le caractère optique du cristal (uniaxe ou biaxe), ainsi que le signe optique (positif ou négatif) On peut dès lors, calculer sa biréfringence maximale.
Grâce à toutes ces données, on peut souvent déterminer la pierre d’une façon concluante. Par contre, il est le plus souvent impossible de faire la différence entre une pierre naturelle ou synthétique.

Réflectomètre

Le réflectomètre est l'appareil idéal pour mesurer l'indice de réfraction des pierres avec un indice de réfraction plus élevé que 1,80. C'est un appareil complémentaire au réfractomètre.
La seule restriction à l'usage est que la pierre à déterminer doit être facettée et la table de la pierre doit être très bien polie. Donc on ne peut pas mesurer des cabochons
 
Utilisation:
La pierre à déterminer doit être bien dégraissée avec un peu d'alcool ou de l'acétone. Il faut contrôler si la table est bien polie et qu'il n'y a pas de griffes.
La pierre est posée avec sa table au-dessus du petit trou et est recouverte avec le capuchon noir. Sur l'écran apparait l'indice de réfraction. Le mieux est de répéter le test pour pouvoir calculer une moyenne.

Balance hydrostatique

Chaque substance possède par unité de volume une masse propre. Le plomb pèse beaucoup plus lourd que le zinc, vu par unité de volume. Tous les gemmes ont une densité relative propre.
La mesure de la densité est donc une méthode à la fois simple et très intéressante pour la détermination des roches, minéraux et pierres précieuses.

Polariscope-conoscope

Avec cet instrument on détermine de façon très simple si une pierre est monoréfringente (isotrope) ou biréfringente (anisotrope) et en utilisant le système conoscope on détermine si la pierre est unixiaxe ou biaxe.

L'instrument est composé de quatre éléments :
une source de lumière
un filtre polarisant au-dessus de cette lumière
un filtre retardateur
un second filtre polarisant à travers lequel la pierre est examinée (analyseur)
La pierre est posée sur le filtre du bas. Le filtre du haut est tourné en position croisée ce qui fait qu'aucune lumière ne passe. On tourne la pierre de 360°. Si la pierre est biréfringente elle montrera 4 positions (à des intervalles de 90°) où elle transmettra de la lumière.
 
Différentes situations peuvent alors être rencontrées :
La pierre "s'allume et s'éteint":on se trouve en présence d'une pierre biréfringente.
La pierre reste "éteinte": la pierre est monoréfringente.
La lumière est toujours allumée: la pierre est microcristalline.
 
Une fois qu'on a déterminé que la pierre est biréfringente, on cherche la direction de l'axe optique. Si vous regardez la pierre dans la direction de son axe optique entre des filtres croisés vous observez des anneaux de couleur d’interférences. A ce moment, vous introduisez entre la pierre et le filtre analyseur une loupe 10x. Vous pouvez alors observer les figures d'interférences (croix pour une pierre uniaxe ou "moustache" pour une pierre biaxe). Dans le cas d'une pierre uniaxe, vous ajoutez le filtre retardateur entre votre loupe et le filtre analyseur pour observer si la pierre est uniaxe positive ou uniaxe négative. Vous pouvez ainsi faire la distinction directe entre quartz et scapolite.
 
L'avantage de cet appareil est que vous pouvez travailler dans une cuvette avec un liquide d'immersion adapté à l'indice de réfraction de votre pierre et ainsi vous pouvez déterminer également le signe optique de pierres brutes ou non facettées.

UVL-UVC

La fluorescence correspond à l'émission de lumière visible par une substance sous l'excitation d'une radiation visible ou invisible d'onde plus courte.
Lorsqu'un rayon lumineux frappe un corps, les électrons de celui-ci sont excités. Lorsqu'ils reviennent à leur état " normal ", ils émettent une énergie électromagnétique, ce qui produit la fluorescence.

Le gemmologue utilise fréquemment deux types d'ultraviolets :
Les U.V.courts : entre 200 et 280 nm et normalement 254 nm
Les U.V. longs : entre 315 et 400 nm et normalement 365 nm

Dans certaines gemmes, les UVC et les UVL produisent la même réaction avec plus ou moins d'intensité.
Dans d'autres gemmes, la fluorescence aux UV est un élément utile diagnostique pour l'identification (ex : Scheelite).

Spectroscope

Le spectroscope est un appareil destiné à observer les spectres lumineux. Son utilisation peut être appliquée à la gemmologie ou minéralogie. L'observation de ces matériaux à l'aide d'un spectroscope peut nous montrer des spectres d'absorption de couleurs bien spécifiques à certaines gemmes. On dit alors que ce sont des spectres diagnostiques.

Dichroscope

Un dichroscope est composé d’un tube (métal ou matière plastique) dans lequel est serti un rhomboèdre de calcite limité par ses plans de clivage.
Du fait des propriétés biréfringentes particulières de la calcite, la lumière incidente est fortement dédoublée en 2 rayons de lumière perpendiculairement polarisés l’un par rapport à l’autre (rayon ordinaire et extraordinaire).
En juxtaposant côte à côte deux cristaux de calcite orientés orthogonalement, on peut observer simultanément et individuellement les deux couleurs au travers des deux cristaux.
 
Le dichroïsme est le plus marqué quand on observe la pierre perpendiculairement à l’axe optique.
Le trichroïsme s’identifie quand on perçoit les 3 combinaisons de couleurs.

Seules les pierres biréfringentes et de couleurs peuvent montrer un pléochroïsme.
On ne peut pas perdre de vue que les couleurs pléochroïques d'une pierre gemme dépendent de la composition spectrales de la lumière sous laquelle la pierre est observée.

Microscope

En gemmologie, les observations microscopiques sont une nécessité. En effet, la propriété optique des inclusions ainsi que l'orientation des structures de croissance jouent un rôle essentiel. Ces phénomènes ne peuvent être examinés de façon déterminante avec un simple microscope à champ noir. Un microscope monté horizontalement est la solution la plus adéquate pour la détermination par immersion grâce aux accessoires tels que les filtres polarisants, les grilles de techniques d'ombrage ("shadowing"), les filtres de couleur, la lumière transmise, latérale ou réfléchie.

Aimant Néodyme

Un aimant néodyme pour les pierres est un outil simple et pratique, non destructif, permettant de différencier certaines variétés de gemmes, pouvant être particulièrement utile pour vérifier rapidement l'homogénéité de grands lots. Quelques espèces contiennent des éléments ferromagnétiques provoquant une réaction observable grâce à cet outil. Par exemple, certains grenats, les péridots, ou encore la rhodochrosite, sont magnétiques. D'autre part, il existe des pierres diamagnétiques, comme de nombreux silicates, qui seront repoussées par l'aimant. A noter que ces réactions, souvent ténues, peuvent nécessiter l'usage d'un flotteur pour être observées.