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L'interaction lumière-matière comme outil d'expertise

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L'interaction lumière-matière comme outil d'expertise

Dans un pastel provenant de la famille du naturaliste Buffon et répertorié comme le portrait du « fils Buffon », la présence de jaune de chrome permet de proposer une attribution non pas à son fils légitime George Louis Marie Leclerc mort en 1794, mais plutôt à un fils adultérin Victor Leclerc, dit le Chevalier de St-Paul (mort en 1812), que l’épouse du premier eut avec Philippe-Egalité. Le noircissement du visage et des mains provient de la réalisation pour les carnations d’un mélange instable de différents blancs, de plomb (chlorocarbonate), de calcite et de gypse avec un pigment rouge, le vermillon, le sulfure de mercure. Les réactions inter-pigments conduisent à la formation de sulfure de plomb, noir.

 

Portrait du « fils Buffon », pastel. © Ph. Colomban.

 

La diffusion Raman a permis de corriger certains effets pervers d’autres techniques d’analyse. L’usage du lapis lazuli comme pigment des céramiques et verres a été longtemps nié car son concurrent, le cobalt, est « facilement » décelé par analyse élémentaire (fluorescence X, spectroscopie X associée au microscope électronique…), alors que la présence de lazurite dispersée dans un autre silicate, l’émail, n’est difficilement observable que via les traces de soufre, preuve peu pertinente car la plupart des matrices vitreuses en contiennent déjà. Le spectre Raman est sans ambigüité et il a été montré que certains objets étaient colorés à la fois par du lapis lazuli et du cobalt.

 

L’analyse Raman in situ des vitraux de la Sainte-Chapelle permet de discriminer entre vitraux originaux du XIIIe (choeur) ou du XVe (Rose) siècle des restaurations du XIXe siècle, à la fois par la forme de la signature Raman - différentes pour un verre calco-sodique du verre potassique médiéval - mais aussi par l’intensité du signal, la corrosion de la surface externe des vitraux étant fonction de leur temps d’exposition aux intempéries.

 

 

a) Tête de mesure déportée focalisant le faisceau laser et collectant la lumière diffusée par les vitraux du choeur de la Sainte-Chapelle (Île de la Cité, Paris) ; b) Mesure sur les faces externes de vitraux de la Rose : au sol, le PC portable, le spectromètre avec sa tête de mesure CCD (en bleu) et le long du mur le laser YAG doublé. Les connections entre laser-tête déportée et tête déportée-spectromètre sont réalisées par des fibres optiques. © L. Lebedinsky/CNRS Photothèque

 

Les signatures Raman des pigments sont très efficaces pour attester de la compatibilité d’une datation avec la technologie de fabrication d’un objet : certains opacifiants comme des arséniates, sont typiques des productions du XIXe siècle et permettent par exemple d’identifier des copies d’émaux de Limoges. De même, l’embellissement d’un verre pour lui donner une apparence de production Fatimide par ajout d’inscription de type lustre, peut être détecté par la présence d’un pigment moderne, le sulfure de cadmium en l’espèce.

 

 

a) Verre romain décoré d’inscription arabe en (faux) lustre, à base de CdS, pour le faire passer pour une production Fatimide ; b) Verre au pied authentique (XVI-XVIIe s.) mais dont la partie supérieure est réalisée avec une composition chimique différente, postérieure (XIXe ou XXe siècle.) © Ph. Colomban

 

Si le type de composition verrière peut être reconnu à simple examen visuel des spectres Raman, des différences plus subtiles de technologie sont extraites par une étude plus précise des diverses composantes de la signature spectrale (positions, surfaces, de bandes ou massifs du spectre). La dispersion résulte des variations de technologie découlant des matières premières et des procédés, mais aussi des couleurs réalisées, l’incorporation de pigments dans une matrice de verre pouvant conduire à une modification de la composition finale.

 

Référence : Nanoparticules et couleur, une tradition millénaire. P. Colomban. Numéro hors-série « Année de la lumière » de la revue Photoniques, 16/02/2015.



27/03/15