Fluorescentie
Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Fluorescentie is een natuurkundig verschijnsel waarbij een atoom 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: een mineraal dat bestaat uit het zout (calciumfluoride) CaF2. Een bekende fluorescerende stof is calciumfluoride.
[bewerk] Soorten fluorescentie
Fluorescentie in het gebied van ultraviolette straling en zichtbaar licht wordt veroorzaakt door aangeslagen toestanden van een elektron in een atoom: de energieverschillen tussen de elektronenbanen van de bindingselektronen zijn daar in de orde van enkele elektronvolts. Een kleine verandering in het atoom 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.
[bewerk] Toepassing
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 een buis. Vervolgens zal dit UV-licht door een poeder, dat is aangebracht op de binnenkant van de buis, omgezet worden in zichtbaar licht. Dergelijke poeders worden vaak 'fosfors' genoemd hoewel ze geen fosfor bevatten. Hetzelfde principe wordt gebruikt bij het controleren van de echtheid van bankbiljetten. Hierbij zijn de bankbiljetten voorzien van fluorescerende stoffen, die met behulp van een UV-lamp zichtbaar kunnen worden gemaakt.
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. (Onder een blacklight lijken tanden soms groen). Ook optische witmakers in wasmiddelen zetten uv-licht in blauw zichtbaar licht om door fluorescentie. Ook tijdens sommige chemische reacties kan fluorecentie optreden. Een bekend voorbeeld is een oxidatie van Luminol, waarbij een zuurstofatoom tijdelijk in een aangeslagen toestand wordt gebracht.
Bij fluorescentiemicroscopie worden Fluorescente Proteïnen (o.a. Green Fluorescent Protein (GFP)) gebruikt bij onder andere DNA onderzoek. Deze techniek heet FISH: fluorescentie in situ hybridisatie. 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 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.
