Fluorescentie
Fluorescentie is een optisch verschijnsel waarbij een molecuul een hoog-energetisch foton absorbeert, in een aangeslagen toestand belandt en vervolgens terugvalt naar de grondtoestand onder uitzending van een foton van lagere energie (langere golflengte).
Het woord fluorescentie is afkomstig van fluoriet: CaF2 , een mineraal en fluorzout dat over deze eigenschap beschikt. De spelling fluoriseren ziet men wel eens, maar de juiste spelling is fluoresceren.
Er zijn zowel vrij in de natuur voorkomende als gesynthetiseerde materialen met fluorescerende eigenschappen. Het bekendste voorbeeld is de TL-buis. Hierbij wordt ultraviolette straling, opgewekt door een elektrische ontlading in een verdund gas in de buis, door een poeder, dat is aangebracht op de binnenkant van de buis, omgezet in zichtbaar licht. Dergelijke poeders worden vaak 'fosfors' genoemd hoewel ze geen fosfor bevatten. Om het namaken van bankbiljetten te bemoeilijken worden deze vaak voorzien van fluorescerende stoffen zodat b.v. een winkelier onder een UV-lamp kan zien of deze oplichten.
Verder worden fluorescerende kleuren gebruikt in kleding die in het verkeer moet opvallen (de oranje vesten van wegwerkers), en in gele, groene en oranje stiften om tekst te markeren. Omdat dergelijke kleuren blauw licht omzetten in gekleurd licht lijken ze onder sommige belichtingsomstandigheden (disco, uv-licht) inderdaad zelf licht te geven. Ook optische witmakers in wasmiddelen zetten uv-licht in blauw zichtbaar licht om door fluorescentie.
Bij fluorescentiemicroscopie worden Fluorescente Proteïnen (o.a. Green Fluorescent Protein (GFP)) gebruikt bij onder andere DNA onderzoek. Fluorescerende eiwitten komen van nature voor in sommige soorten kwallen (Aequorea victoria) en koraal (Discosoma). Dankzij genetische manipulatie is het mogelijk om ook andere dieren fluorescerende eigenschappen te geven. Het bekendste voorbeeld hiervan is de "Nachtparel" (fluorescerende aquariumvis) die sinds 2003 in Taiwan verkocht wordt.
Fluorescentie in het gebied van ultraviolette straling en zichtbaar licht wordt veroorzaakt door aangeslagen toestanden van moleculen: de energieverschillen tussen de elektronenbanen van de bindingselektronen zijn daar in de orde van enkele elektronvolts. Een kleine verandering in het molecuul zal de energieniveaus een klein beetje veranderen, en daardoor ook de golflengte waarbij de fluorescentie plaats vindt. Deze effecten kunnen worden gebruikt om de moleculen te identificeren.
Ook voor Röntgenstraling kan fluorescentie optreden, maar hier betreft het de binnenste, meest hecht gebonden elektronen van zwaardere atomen. De energieverschillen zijn daar van de orde van enkele tot tientallen kilo-elektrovolts. Deze energieniveaus veranderen niet meetbaar als het atoom in een molecuul wordt opgenomen, dus kunnen deze fluorescentieverschijnselen worden gebruikt om de soorten atomen waaruit een monster bestaat te bepalen onafhankelijk van de chemische bindingen. Deze techniek heet Röntgenfluorescentiespectrometrie.
Fluorescentie moet worden onderscheiden van fosforescentie, het verschijnsel dat een stof na te zijn belicht in het donker nog een poos blijft nalichten. Dit wordt b.v. gebruikt in verf op de wijzers van klokken.
