phénomène

fluorescence

L'émission de lumière par une substance qui a absorbé de la lumière ou un autre rayonnement électromagnétique.
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Description

La fluorescence est le processus par lequel une substance absorbe de la lumière ou un autre rayonnement électromagnétique, puis le réémet presque immédiatement à une longueur d'onde plus grande. C'est une forme de photoluminescence, distincte de la phosphorescence, où la réémission est retardée. Ce phénomène est omniprésent dans la nature et la technologie, depuis la lueur de certains minéraux sous la lumière ultraviolette jusqu'au fonctionnement de l'imagerie biologique moderne et de l'éclairage à LED. Il se produit lorsqu'un électron est excité vers un état d'énergie plus élevé, puis se relaxe vers son état fondamental, libérant l'excès d'énergie sous forme de photon.

Histoire

Le terme « fluorescence » a été inventé en 1852 par George Gabriel Stokes, qui a observé que le minéral spath fluor (fluorure de calcium) émettait de la lumière visible lorsqu'il était éclairé par un rayonnement ultraviolet. Il a également formulé la loi de Stokes, qui stipule que la lumière émise a une longueur d'onde plus grande que la lumière absorbée.

Comment ça marche

Lorsqu'un photon frappe une molécule ou un atome, son énergie peut être absorbée, ce qui fait passer un électron à une orbitale plus élevée. Cet état excité est instable ; l'électron perd rapidement une partie de son énergie par des vibrations ou de la chaleur (un processus appelé conversion interne), puis retombe à l'état fondamental, émettant un photon d'énergie plus faible et donc de longueur d'onde plus grande que celui absorbé. Ce processus entier prend typiquement des nanosecondes, c'est pourquoi la fluorescence cesse presque instantanément lorsque la source d'excitation est retirée.

En pratique

La fluorescence est utilisée dans les lampes fluorescentes, l'imagerie biologique et médicale (par exemple, les marqueurs fluorescents pour la microscopie), et en science des matériaux pour étudier les propriétés des semi-conducteurs et des cristaux, comme mentionné dans l'article sur les cristaux de pérovskite qui absorbent la lumière à l'envers.

Anecdote

Certains poissons des profondeurs utilisent la fluorescence pour convertir la lumière bleue en lumière verte ou rouge, ce qui les aide à communiquer dans un environnement où la plupart de la lumière est filtrée.

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