« Photographie/Rayonnements électromagnétiques/Luminescence » : différence entre les versions

Les spectres émis par luminescence sont le plus souvent formés de raies ou de ban­des plus ou moins larges, caractéristiques des atomes, des molécules ou des mélanges excités. Un fond continu d'origine thermique peut éven­tuellement se superposer aux bandes et aux raies. Il est généralement impossible de parler de [[température de couleur]] pour toutes ces sources mais on peut donner dans certains cas une équivalence pour l'œil ou pour certaines couches sensibles.

 

File:Spectre d'un tube fluorescent blanc chaud.jpeg|Spectre d'émission d'un tube fluorescent de type « blanc chaud » : on y trouve à la fois des raies spectrales bien marquées et une partie continue, en raison de la superposition de phénomènes différents

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De nombreuses sources luminescentes peuvent avoir, directement ou indirectement, des applications intéressantes en photographie ou lors de l'utilisation de techniques connexes.

 

Ces phénomènes longtemps restés mystérieux sont connus depuis l'antiquité ; ils concernent non seulement la lumière visible, mais aussi l'ultraviolet ou encore les rayons X. La '''loi de Stokes''', énoncée par le physicien britannique [[w:George Gabriel Stokes|George Gabriel Stokes]] dans les années 1850, permet de quantifier les choses. On appelle '''déplacement de Stokes''' la différence entre les longueurs d'onde qui correspondent au maximum d'absorption et au maximum d'émission. Pour la fluorescéine, par exemple, le maximum d'absorption se situe vers 495 nm et le maximum d'émission vers 521 nm. Le déplacement est donc de 26 nm vers les grandes longueurs d'onde.

File:Loi de Stokes.svg

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On a coutume de distinguer deux formes de photoluminescence, la '''fluorescence''' et la '''phosphorescence''' ; la distinction entre les deux est assez subtile. On a longtemps parlé de fluorescence à propos des phénomènes d'émission qui cessent en même temps que l'excitation, et de phosphorescence pour ceux qui perdurent lorsque l'excitation a cessé. En réalité l'extinction des radiations émises par fluorescence est très rapide mais jamais instantanée, tandis que les émissions par phosphorescence peuvent perdurer pendant plusieurs heures aussi bien que cesser au bout d'une fraction de seconde. Les physiciens font actuellement une autre distinction : sans entrer dans le détail, disons que lors d'une émission lumineuse par fluorescence, le retour des atomes à la position d'équilibre initiale se fait directement, tandis que dans le cas de la phosphorescence il existe un stade intermédiaire entre l'état excité et l'état de repos.

D'une manière générale, malgré la distinction faite plus haut, on parle communément de phosphorescence pour les substances capables de réémettre de la lumière pendant un laps de temps significatif après une excitation par la lumière. Le sulfure de zinc, par exemple, après qu'il a été éclairé, émet par phosphorescence une lumière jaune-vert qui décroît progressivement.

 

File:Luminescent paint pigment applied on a diver’s watch to make it readable in low light conditions..jpg|Phosphorescence d'un cadran de montre, persistant plusieurs heures après l'exposition à la lumière

File:Pedestrian sign night fluorescent.jpg|Signal de sécurité phosphorescent assurant la sécurité des personnes en cas de coupure de courant

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== L'électroluminescence et les tubes à décharge ==

Il ne faut pas confondre les tubes au néon, dont nous avons parlé plus haut et qui émettent une lumière rose-orangée, avec les tubes fluorescents et les ampoules à basse consommation utilisés pour l'éclairage.

 

Image:Leuchtstofflampen-chtaube050409.jpg|Différents tubes fluorescents

Image:Kompaktleuchtstofflampe.jpeg|Lampe fluorescente dite « à basse consommation »

File:Compact fluorescent flood.jpg|Lampe « flood » fluorescente

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Les tubes fluorescents contiennent de la vapeur de mercure sous très faible pres­sion qui émet un spectre de raies visibles et ultraviolettes sous l'effet du passage du courant électrique. Les pre­mières traversent la paroi du tube tandis que les secondes sont absorbées par diverses pou­dres déposées sur le verre et chargées de réémettre de la lumière visible par fluorescence. Ces poudres sont choisies de façon que leur rayonnement complète le spectre visible du mercure pour donner une impression de lumière plus ou moins blanche.

 

* la '''chimiluminescence''' : la plupart des réac­tions chimiques produisent une émission lumi­neuse, en général ultraviolette. Nous connaissons un cas où de telles radiations, émises au sein même d'un révélateur photographique dans des fils de nylon faisant malencontreusement office de catalyseurs, avaient pour effet de voiler les surfaces sensibles, au grand désespoir du personnel du laboratoire pour qui ce phénomène était resté longtemps inexpliqué ...

Chemoluminescent reaction.jpg|Réaction chimique provoquant un phénomène de chimi-luminescence

Lampyris noctiluca.jpg|Un ver luisant (''Lampyris noctiluca'')

Luminol.jpg|Le '''luminol''' (C₈H₇N₃O₂) est un composé chimique qui présente une luminescence bleue en présence d'un agent oxydant. Il est de ce fait utilisé par la police scientifique pour détecter des traces de sang car il réagit avec le fer présent dans l'hémoglobine.

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* la '''triboluminescence''' : le frottement ou les contraintes mécaniques provoquent parfois des émissions lumineuses. On le vérifiera facilement en faisant frotter dans le noir, après s'y être accoutumé, deux morceaux de sucre ou mieux de saccharine (édulcorant utilisé par les diabétiques), ou encore d'acide tartrique.

 

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== Notes ==