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Le phénomène de fluorescence correspond à un processus dans lequel un atome absorbe de l'énergie, généralement de la lumière à une certaine longueur d'onde, et réémet immédiatement (ou dans un intervalle de quelques nanosecondes) de la lumière à une autre longueur d'onde.
La fluorescence représente une autre forme de photoluminescence que la phosphorescencephosphorescence.
Les molemolécules qui fluorescent sont en majorité cycliques et rigides. On les appelle « des fluorophores » ou « fluorochromes ». Ceux-ci sont caractérisés par plusieurs paramètres tels :
- les longueurs d'onde de leurs pics d'excitation et d'émissionémission ;
- la duréedurée de vie de leur état excitéétat excité ;
- l'efficacité de leur fluorescence (c'est-à-dire le nombre de photonsphotons émis rapporté au nombre de photons absorbés).
Deux espèces minérales naturellement fluorescentes : l’adamite fluorescence verte (à gauche) et l’hémimorphite fluorescence bleu pâle (à droite). © Didier Descouens, Wikipédia, CC by-sa 3.0
Fluorescence naturelle
Les acides aminésacides aminés aromatiquesaromatiques (phénylalaninephénylalanine, etc.), certaines vitamines du groupe B, par exemple, les polyphénolspolyphénols (catéchinecatéchine, acide gallique, etc.), le quartzquartz ou encore la chlorophyllechlorophylle sont des fluorophores naturels.
Dans une comètecomète, les ionsions CO+ (le monoxyde de carbonemonoxyde de carbone (CO) est, après l'eau, l'élément le plus abondant dans les comètes), après avoir absorbé la lumière du SoleilSoleil, réémettent par fluorescence une lumière bleuelumière bleue qui donne sa couleurcouleur à la queue d'ions.
Fluorescence artificielle
Dans les lampes fluorescenteslampes fluorescentes (comme dans les lampes fluocompactes), un gazgaz émet de la lumière ultraviolette lorsqu'il est traversé par une décharge électrique. Un revêtement de phosphorephosphore absorbe cette lumière ultraviolette et la transforme par fluorescence en lumière visible.
Les vêtements à haute visibilité, les surligneurs fluorescents ou encore la spectroscopie de fluorescence X exploitent aussi le phénomène de fluorescence.
