Fluorescence & Phosphorescence

3.1 Définitions :

La fluorescence est le phénomène physique de réfraction partiel d'un objet soumis à un rayonnement ultraviolet (U.V.), visible généralement par un faible rayonnement jaune vif tant que l'ampoule délivrant les U.V. est allumée.
Au contraire de la fluorescence, la phosphorescence provoque un rayonnement persistant durant quelques secondes après l'extinction de la lampe, cette différence est la rémanencerémanence.
Dans la chimiechimie, tant organique que minérale, il existe quelques familles moléculaires qui possèdent l'une ou l'autre de ces propriétés optiques. Ainsi les ionsions nitrites (NO2-) et nitrates (NO3-) ont une légère fluorescence à 240 nm de longueur d'ondelongueur d'onde. Or chaque famille réagit à des longueurs d'ondes particulières qui permet de les caractérisées par spectrographie ou spectrométriespectrométrie.

Exemple de spectrographe d'acide nucléique et de protéines

Ces propriétés physiques peuvent être décelés par exposition à une lampe de Wood à ultraviolet. Cette lampe délivre une gamme, plus ou moins importante, de longueur d'onde ultraviolette permettant de voir le phénomène sans pour autant déterminer la substance présente.

3.2 Applications philatéliques :

Ces propriétés de certaines moléculesmolécules ont permis d'inventer le triage automatique du courrier. Des machines pouvant lire la phosphorescence et la fluorescence, ainsi que la luminescence mais très rarement utilisée, permirent de trier plus rapidement le courrier et donc réduisit le temps nécessaire à son acheminementacheminement.
Toutes ces molécules utilisées par une administration postale, peuvent être classées en deux familles caractérisées par une longueur d'onde différente :
- la fluorescence à 366 nm, majoritaire
- la phosphorescence à 254 nm utilisée par les Etat-Unis, la Finlande, Israël, la Grande-Bretagne jusqu'en 1992 et quelques précurseurs du Canada, du Mexique et de la Yougoslavie.

La phosphorescence à 254 nm repose sur une encre à acide nucléiqueacide nucléique riche en pyrimidine, essentiellement de la cytosinecytosine, tandis que l'encre réagissant à 366 nm est constituée d'éléments inorganiques.

Les précurseurs sont les timbres ayant servis de test d'automatisation pour une administration postale. En France par exemple ce rôle revient au Coq de Décaris 0.25 bleu en normal mais entièrement jaune - bleu sous 366 nm pour le timbre test.
Lorsque l'impression s'est déroulée à sec, sans encre, la fluorescence permet de savoir de quel timbre il s'agit. Prenons le 1.70F Liberté de Gandon, sans couleurcouleur vous pouvez le trouvez à une ou deux bandes fluorescentes, une bande seule correspond au tarif lent donc à la couleur U.P.U. verte, tandis que deux correspondent au tarif prioritaire donc au rouge.
Comme pour toutes les encres d'impression, il existe des variétés de fluorescence : absence, à cheval, défectueuse ou décalée en sont les types reconnus, d'autres sont possibles mais inexistant ou inconnu.
Afin de rendre visible ces bandes de façons définitives, il suffit de les placer en contact de poussière dans une atmosphèreatmosphère riche en acétate d'éthyle ou en acétoneacétone. Le solvantsolvant très volatile à température ambiante pousse les poussières contre les rugosités de ces bandes qui ainsi se révèlent dans la couleur dominante des poussières appliquées. Généralement les poussières de l'airair les rendent grises, pour obtenir un meilleur aspect, il suffit d'ajouter des particules colorées :

- pollenpollen => bande jaunes - orangée
- peinture sèche => bande à la couleur de la peinture.