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Fluorescence et interaction lumière-matière



  1. #1
    rserva

    Fluorescence et interaction lumière-matière


    ------

    Bonjour,

    Je me demandais en quoi consistait la fluorescence, je m'explique :

    Lorsque j'irradie (lumière du soleil admettons) un objet, celui-ci va m'apparaître d'une certaine couleur (bleu admettons) car il aura absorbé certaines longueurs d'onde (rouge). Autrement dit, il va absorber la lumière et réémettre dans toutes les directions (réflexion diffuse) des photons correspondant au bleu.

    N'est-ce pas justement plus ou moins ce qui se passe avec un fluorophore ? Celui-ci est irradié, s'excite (un (des) électron passe à un niveau électronique supérieur) et se désexcite en émettant de la lumière.

    Du coup, que différencie exactement la fluorescence de l'interaction lumière-matière habituelle dont chacun fait l'expérience dès lors qu'il ouvre les yeux ?

    Merci de votre patience.

    Cordialement,

    -----
    Dernière modification par rserva ; 04/03/2019 à 16h29.

  2. Publicité
  3. #2
    Deedee81
    Modérateur

    Re : Fluorescence et interaction lumière-matière

    Salut,

    La problématique est vaste et beaucoup plus complexe qu'il n'y parait. Je vais donner quelques pistes principales.

    Dans la plupart des cas, il n'y a pas absorption/réémission. Il il y a juste réflexion, diffusion, diffraction. La lumière incidente "rebondit" sur le matériau.
    La partie absorbée se retrouve habituellement sous forme d'agitation thermique (ça chauffe le matériau.... comme lorsqu'on lézarde au Soleil ).
    Cette absorption se fait au niveau des translations, vibrations et rotations moléculaires essentiellement (les translations et rotations c'est les gaz, les vibrations c'est surtout les solides) (*).
    Les électrons des atomes et molécules ne sont pas excités.
    Exception, dans les molécules de type colorant par exemple. Il a des cycles benzéniques avec des électrons délocalisés qui absorbent facilement la lumière dans des longueurs d'ondes du visible.
    Cela leur donne des couleurs très vives (car efficace et longueurs d'ondes très nettes, contrairement au spectre des (*) qui est constitué de raies très serrées)
    A coté de ça tu a aussi les métaux et les semi-conducteurs et leurs électrons libres et un spectre de bande, ça donne typiquement l'éclat.... métallique (diffusion efficace de la lumière comme un miroir, mais aussi des absorptions dans les UV ou le visible et l'IR avec des semi-conducteurs dopées)

    Mais en effet, dans la fluorescence, là il y a absorption au niveau électronique. L'atome passe dans un état excité et réémet la lumière après.
    Il y a deux cas :
    - la fluorescence consiste à une absorption d'un photon assez énergétique (typiquement des ultraviolets, mais il y a d'autres cas)
    Et rémission en cascade avec des photons de plus faible énergie (typiquement dans le visible).
    - la phosphorescence est une réémission à "long terme", ça prend du temps (quelques secondes à quelques minutes).

    Y a de quoi écrire deux ou trois bouquins sur le sujet.
    Keep it simple stupid

  4. #3
    rserva

    Re : Fluorescence et interaction lumière-matière

    Bonsoir,

    Merci de votre réponse.

    Ah oui d'accord effectivement il y a énormément de situations possibles.

    Mais, du coup, par rapport à la réflexion, s'il ne s'agit habituellement pas d'une absorption/réémission mais d'une véritable réflexion, j'ai du mal à comprendre comment elle se produit exactement ; effet Compton où les photons rebondiraient sur les électrons des atomes ?

  5. #4
    XK150

    Re : Fluorescence et interaction lumière-matière

    Bonjour ,
    L'effet Compton est très très faible pour la lumière visible : il faut des X ou des gamma .
    A mon avis , à ce stade , il faut en venir aux notions d'oscillateurs électroniques illustrés ici :
    http://www.ac-nice.fr/clea/lunap/htm...ifApprof2.html
    https://forums.futura-sciences.com/p...on-photon.html

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    rserva

    Re : Fluorescence et interaction lumière-matière

    D'accord, merci je vais lire ces liens !

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