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Effet fluo

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Expérience de fluorescence et de phosphoresence (© DocSciences / A.Chauvet)

Effet fluo

Certains matériaux, après avoir été éclairés par une lumière ultraviolette, ont la propriété de réémettre de la lumière visible (ici bleue ou verte). Ces objets sont appelés fluorescents si la lumière est réémise instantanément, ou phosphorescents si elle l’est plus lentement.

La mise en évidence du caractère fluorescent ou phosphorescent de certains corps nécessite leur exposition à de la lumière relativement énergétique comme les ultraviolets ou les rayons X, par exemple. La lumière visible fait partie d’une grande famille d’ondes à laquelle appartiennent également l’infrarouge (IR), l’ultraviolet (UV) et les rayons X. Les IR transportent moins d’énergie que la lumière visible ; les UV et les rayons X sont ceux qui en transportent le plus. Les électrons du corps exposé aux UV, absorbent l’énergie des photons et quittent leur état fondamental pour un état de plus haute énergie. On dit que ces électrons sont excités. Cet état est temporaire car les électrons cherchent à revenir à leur état stable. Ils passent par des états intermédiaires en rendant à chaque fois une partie de l’énergie absorbée sous forme de lumière.

L’énergie rendue étant inférieure à celle des UV, la lumière émise peut être dans le domaine du visible. Si la désexcitation est rapide (inférieure à la milliseconde), le corps est dit fluorescent ; si elle est lente (jusqu’à plusieurs heures parfois), il est dit phosphorescent. Sur la photo prise dans le noir, les cailloux sont phosphorescents car ils émettent encore de la lumière, dans le jaune vert, alors qu’ils ne sont plus éclairés. La quinine présente dans le Schweppes contenu dans le flacon, est quant à elle fluorescente : elle émet de la lumière bleue à condition qu’elle reste exposée aux UV (lumière violette et UV observée sur la photo). La fluorescence permet de déterminer la nature des espèces chimiques présentes dans un échantillon ainsi que leurs proportions

Dans les programmes

Physique
Collège / Lycée

  • La lumière : sources et propagation rectiligne. Comment éclairer et voir un objet ? D’où vient la lumière ?
  • Lumières colorées et couleur des objets
  • Messages de la lumière, les spectres d’absorption et d’émission
  • Un système dispersif : le prisme

Cycle 3 (Texte du 29 avril 2008)

  • Sciences expérimentales et Technologie : Le ciel et la Terre
  • Deuxième palier du Socle commun : maîtrise des compétences dans divers domaines scientifiques.