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Luminescence

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Le terme de luminescence, qui s’oppose à celui d’incandescence, fait référence à l’émission d’un rayonnement électromagnétique d’origine non thermique.

Certaines substances présentent en effet cette propriété de restituer, sous la forme de photons optiques (visible, proche ultraviolet ou infrarouge), une partie de l’énergie qu’elles ont absorbée suite à une excitation qui peut être d’origine chimique, électrique ou autre. Ces photons optiques se trouvent en excès par rapport à l’émission thermique classiquement associée à la température de la substance.

Fluorescence et phosphorescence

Le phénomène de luminescence se produit donc selon une phase d’excitation suivie d’une phase d’émission. Cette dernière, d’ailleurs, dure un temps bien supérieur à la période d’oscillation de l’onde associée au photon (une centaine de picosecondes).

Ce qui distingue les corps phosphorescents et fluorescents, c’est la durée de la phase intermédiaire. Dans le cas de la fluorescence, l’émission suit quasi immédiatement l’excitation alors que dans le cas de la phosphorescence, l’émission peut intervenir jusqu’à plusieurs jours après l’excitation.


La phosphorescence et la fluorescence sont deux phénomènes impliquant une émission de photons, donc de la lumière. Mais quelle est exactement la différence entre les deux ? Unisciel et l’université de Lille 1 nous répondent en vidéo dans cet épisode de Kézako. © Unisciel

Les types de luminescence : Led et champignons bioluminescents

Selon le mode d’excitation, on adjoint au terme de « luminescence » le préfixe ad hoc. Il existe différents types de luminescence :

  • La photoluminescence correspond à une émission de rayonnement résultant d’une excitation par la lumière. Fluorescence et phosphorescence en sont deux cas particuliers ;
  • l’électroluminescence correspond à une excitation par un champ électrique. L’exemple le plus connu en est la diode électroluminescente ou Led ;
  • la chimiluminescence et la bioluminescence sont liées à des excitations par réactions chimiques. Certains champignons sont bioluminescents et la luciole brille de cette manière ;
  • la thermoluminescence (excitation thermique) ;
  • la radioluminescence (excitation par des rayons X ou gamma, par des particules alpha ou beta) ;
  • la sonoluminescence (excitation par des ultrasons) sont des exemples parmi d’autres.

L’Aequorea victoria est une méduse qui émet de la lumière par luminescence. © Eric Kilby, Flickr, CC by-sa 2.0 L’Aequorea victoria est une méduse qui émet de la lumière par luminescence. © Eric Kilby, Flickr, CC by-sa 2.0

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