Fluorescencia: Cómo funciona

La definición común de la fluorescencia, es algo que emite luz cuando es expuesto a la luz ultravioleta (o luz negra). Realmente, el término de fluorescencia es un término mucho más amplio. No siempre necesitas la luz ultravioleta, por poner un ejemplo, el trazador fluorescente rubrene, es activado también con luz verde, además de ultravioleta. Esto demuestra que no necesitas siempre luz ultravioleta, pero porqué algunas veces se emite la luz y otras no?

PROCESO DE FLUORESCENCIA

En la fluorescencia, lo que ocurre es que la luz absorbida aumenta la banda de energía de los electrones a un estado más excitado. Los electrones entonces antes de liberar la energía absorbida en forma de luz, pierden algo de energía por la vibración de las moléculas. Al volver a su estado inicial, los electrones emiten luz.

Emisión de Energía

 

Fluorescencia

BANDAS DE ENERGÍA

Debido a que la energía ni se crea ni se destruye, la energía de la luz emitida debe tener menos energía que la luz absorbida, debido a la pérdida de energía que se sufre en el proceso. Por eso, como el trazador amarillo fluorescente emite luz amarilla, se necesita luz de energía mayor, como la violeta o la verde. La luz roja es de una banda de energía inferior a la amarilla, por eso no va a excitar al trazador.

Espectro de Luz
Si utilizas una luz del mismo color que el trazador fluorescente tampoco funcionará, ya que se pierde energía antes de emitirla, y por ello el color de emisión va a ser siempre diferente al de la luz que se emita, o no va a emitir ninguno.

Además de la banda de energía, otra restricción sería que el trazador tiene que ser capaz de absorber la luz. Por ejemplo uno de los trazadores puede brillar naranja bajo la luz ultravioleta, sin embargo bajo luz verde no va a brillar. Esto es debido a que esa sustancia en concreto no absorbe la luz verde, y por tanto no va a poder alcanzar el estado excitado para después emitir luz. En definitiva necesitas ambas cosas, que la sustancia sea capaz de absorber la luz y que la luz esté en una banda de energía superior. Un nivel de energía superior no implica directamente una absorción de energía.

FLUORESCENCIA QUÍMICA

Hemos comenzado diciendo que la fluorescencia se emite al subir los electrones de banda de energía a través de la emisión con luz. Pero también podemos mover los electrones y subirlos de banda sin necesidad de luz. Sería el caso por ejemplo de las barras fluorescentes. En las barras fluorescentes se utiliza la reacción química entre componentes para excitar a los electrones.

FLUORESCENCIA TÉRMICA

Existe también un trazador especial llamado piridina, que tiene una propiedad especial llamada fluorescencia termocrómica. Cambia el color fluorescente con la temperatura. A temperatura ambiente es amarillo y en nitrógeno líquido se modifica a azul.

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