Luminescence

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  • Publié le : 3 avril 2011
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Introduction :
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La luminescence, du latin lumen signifiant lumière, est la propriété qu’ont certaines substances à émettre de la lumière au cours d’une excitation de type divers. Nous avons donc voulu savoir pourquoi certains objets sont-ils visibles dans l’obscurité. *2 Pour cela, nous évoquerons dans une première partie, la photoluminescence, c’est-à-dire la fluorescence et laphosphorescence. Puis, nous parlerons des réactions biochimiques, avec la bioluminescence et la chimiluminescence. Enfin, nous présenterons d’autres formes de luminescence : la thermoluminescence et la triboluminescence.
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L’émission de lumière de la luminescence est forcément d’origine non thermique, à ne pas confondre avec l’incandescence, qui contrairement à la luminescence est d’origine thermique. Parexemple, on parle d’incandescence dans le cas d’une combustion lente (charbon, cigarette, bougie…) ou dans le cas des ampoules électriques.

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I- Photoluminescence :

La photoluminescence est l’émission de lumière qui suit une absorption de lumière dans l’ultraviolet ou le visible. Il s’agit principalement de fluorescence ou de phosphorescence. La photoluminescence se distingue par le faitque les espèces excitées passent dans un état intermédiaire avant de retourner à l’état fondamental.
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- Fluorescence :
- Phosphorescence :

Intro : On retrouve la fluorescence pour des aspects esthétiques, comme les surligneurs, les boissons « fluo » ou bien les vêtements … Elle est également utilisée pour l’éclairage, pour la détection de faux billets de banque ou pour la sécurité routière(gilets jaunes, panneaux routiers…)
Quant à la phosphorescence, moins fréquemment observée, elle offre également des applications intéressantes. Par exemple elle est utilisée pour la signalisation de la route ou encore pour la décoration.
Définitions :
La fluorescence est une émission lumineuse provoquée par diverses formes d’excitation autre que la chaleur («lumière froide») ; ce n'est pas unesimple couleur c'est une propriété particulière: celle d'émettre plus de lumière d'une certaine couleur que ce que le matériau reçoit dans son environnement.

La phosphorescence est le phénomène observé lorsqu’une matière continue à émettre de la lumière après en avoir reçu. Le terme signifie plus ou moins « illuminer comme le phosphore ». En effet, le phosphore blanc donne de la lumière dansle noir, mais dans cette matière ce sont des réactions d’oxydation qui en sont la cause, ne descendant pas de la phosphorescence mais de la chimiluminescence que nous étudierons dans une autre partie.

La phosphorescence se crée à partir d’un atome excité, qui se désexcite lentement. Les atomes restent un certain temps dans un état excité, et retombent dans leur état fondamental petit à petit enémettant de la lumière. Un matériau phosphorescent continue donc d'émettre de la lumière bien après en avoir reçu ! En fait, la lumière normale excite seulement une petite partie des atomes du matériau. D’ailleurs, on peut s'apercevoir que plus on a éclairé les atomes avec une lumière intense, plus leur émission est ensuite intense, donc plus grand est le nombre d'atomes qu'on a réussi à exciter.Nous l’avons expérimenté pour savoir en fonction du temps qu’on éclaire une étoile phosphorescente, combien de temps elle s’illumine dans l’obscurité. Malheureusement, nos chiffres ne sont pas exacts, puisque le temps d’illumination est plus long qu’on ne le pensait : pour deux secondes d’éclairage, la durée d’émission est comprise entre une à trois heures.

La différence entre fluorescenceet phosphorescence est la rémanence, c’est-à-dire le temps de désexcitation.
Une molécule phosphorescente possède la propriété d'absorber de l'énergie lumineuse (lumière d'excitation) et de la restituer lentement sous forme de lumière phosphorescente (lumière d'émission). Une fois l'énergie du photon absorbée, la molécule se trouve alors généralement dans un état électroniquement excité. Le...
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