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La luminescence dans tous ses états

La luminescence est un des processus d'émission de la lumière. Elle profite à de nombreuses applications, comme les Led, mais aussi à des plantes et animaux qui s'en servent (pour communiquer, se camoufler...).

Page 4 / 8 - Quelques applications de la fluorescence Sommaire
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Les applications pratiques de la fluorescence sont nombreuses et importantes.

Commençons par le tube fluo et les lampes fluo compactes (qui ne sont que des tubes fluo repliés). Comment ça marche ? Une décharge électrique dans la vapeur de mercure que le tube (ou la lampe) contient – en très faible quantité – provoque une excitation des atomes de mercure qui émettent des rayons ultraviolets (électroluminescence). Ces derniers excitent des composés (des « luminophores ») tapissant la face interne du tube, lesquels, à leur tour, émettent de la lumière (fluorescence). Trois types de luminophores, émettant chacun dans le bleu, le vert et le rouge, produisent ensemble, par synthèse additive, de la lumière blanche. Tandis que pour une enseigne lumineuse, on choisit un luminophore selon la couleur de la lumière que l’on souhaite.

Principe de fonctionnement d’un tube fluorescent. © B. Valeur
Principe de fonctionnement d’un tube fluorescent. © B. Valeur

Attention, ne confondez pas tube fluo et tube néon ! Dans ce dernier cas, c’est le gaz néon qui émet de la lumière jaune-orangée (électroluminescence) et non pas les parois du tube, comme dans le tube fluo.

Autre application importante de la fluorescence que vous côtoyez journellement : ce sont les azurants optiques qui, déposés sur les fibres des tissus, rendent les couleurs plus lumineuses et le blanc plus éclatant (« plus blanc que blanc » comme l’annonçait une publicité !). Les lessives contiennent en effet des azurants optiques, composés organiques qui absorbent dans l’UV et le violet et émettent de la fluorescence bleue. Un tissus naturel a tendance à jaunir en vieillissant : c’est parce qu’il absorbe la lumière à des longueurs d’onde correspondant au bleu. L’absence de ces longueurs d’onde dans la lumière que renvoie le tissu est compensée par la fluorescence bleue émise par l’azurant. Le même principe est employé pour rendre le papier plus blanc.

Un tissu ou du papier est rendu plus blanc grâce à un azurant optique émettant de la fluorescence bleue. Sous une lampe UV (à droite), on voit la fluorescence d’une lessive liquide et en poudre, et celle d’une manche de chemise. © B. Valeur
Un tissu ou du papier est rendu plus blanc grâce à un azurant optique émettant de la fluorescence bleue. Sous une lampe UV (à droite), on voit la fluorescence d’une lessive liquide et en poudre, et celle d’une manche de chemise. © B. Valeur

Par ailleurs, la fluorescence moléculaire donne lieu à d’importants outils d'investigation en recherche dans de nombreux domaines : chimie et physicochimie (polymères, matériaux, colloïdes, etc.), biochimie, biologie, recherche biomédicale et pharmaceutique. Le succès de cette approche repose sur la haute sensibilité des techniques fluorimétriques, ainsi que sur la spécificité de la réponse de certaines molécules fluorescentes à l’environnement où elles se situent. Ces molécules jouent des rôles très variés : sondes, traceurs, marqueurs, senseurs ou indicateurs (beaucoup plus sensibles que les indicateurs colorés non fluorescents). Ainsi la fluorescence est-elle un outil remarquable d’analyse (on détecte de cette façon des espèces chimiques telles que des métaux toxiques, l’oxygène, des traces d’explosifs, etc.), de diagnostic (angiographie, puces à ADN, détection de cancers), et de visualisation du vivant (microscopie de fluorescence).

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