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La luminescence

La luminescence est la production de lumière par des matériaux à basse température.

En comparaison avec l'incandescence, qui produit de la lumière grâce à la chaleur dégagée, on dit de la luminescence que c'est une production de lumière froide, car la lumière est produite sans avoir un chauffage intense de la matière.

Mais, peu importe la méthode de production, ce phénomène s’explique toujours de la même façon: tout d'abord, les atomes de la substance lumineuse reçoivent de l’énergie sous forme chimique, lumineuse, électrique ou mécanique. Ensuite, les électrons de ces atomes possédant une quantité d’énergie supplémentaire la transforment en énergie lumineuse.

Il existe plusieurs moyens pour produire de la lumière par luminescence.

Fluorescence

La fluorescence est la réémission immédiate sous forme lumineuse de l’énergie absorbée par une substance dans une couleur précise.Une substance fluorescente produira un rayonnement visible uniquement lorsqu'elle sera stimulée. En pleine obscurité, la fluorescence ne sera pas observée sur une longue période, contrairement à la phosphorescence.
Les gilets orange fluorescents sur les chantiers de construction ont la propriété d’absorber la lumière du jour, des phares de voitures ou toute autre lumière et de la transformer instantanément en une lumière orange. Comme une couleur fluorescente transforme presque toute l’énergie reçue en lumière de sa couleur, cette couleur nous paraît plus brillante que les autres couleurs, qui ne réfléchissent qu’une partie de l’énergie reçue.

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Les tubes fluorescents sont aussi un exemple de fluorescence. On retrouve, à l'intérieur de ces tubes, un mélange d'argon et de mercure. Lorsque ce mélange est traversé par un courant électrique, il produit un rayonnement ultraviolet qui frappe les parois du tube de verre. Ces parois ont été enduites d'une poudre blanche, qui sera utilisée pour transformer le rayonnement intérieur du tube en une lumière blanche fluorescente, qui est toutefois différente de la lumière blanche non fluorescente.

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Les panneaux routiers émettent également de la lumière par fluorescence.

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Phosphorescence

Une substance phosphorescente absorbe la lumière environnante pour la réémettre sur une longue période.Contrairement aux substances fluorescentes, qui émettent immédiatement la lumière reçue, les substances phosphorescentes peuvent conserver cette énergie et produire de la lumière sur une très longue période. Il est donc possible pour une substance phosphorescente d'émettre de la lumière dans l'obscurité, alors que ce n'est pas le cas pour une substance fluorescente, qui doit absolument être éclairée pour réémettre de la lumière.

Certaines aiguilles de montre absorbent les rayonnements lumineux qui leur parviennent tant que l’environnement est éclairé. Une fois la nuit tombée (ou les lumières éteintes), les aiguilles émettent lentement l’énergie reçue sous forme de lumière, ce qui permet de les voir aussi longtemps que l’énergie emmagasinée ne sera pas épuisée. Ce type de montre peut permettre, par exemple, à un plongeur de voir l'heure dans les profondeurs des eaux, là où la lumière se fait rare.

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Certaines roches ont des propriétés phosphorescentes.

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Il est possible de concevoir des oeuvres d'art à partir de substances phosphorescentes.

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Les aurores boréales sont aussi un phénomène de phosphorescence.

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Chimiluminescence

La chimiluminescence est la production de lumière à la suite de réactions chimiques qui produisent de l'énergie sous forme lumineuse.

Les réactifs de ce genre de réaction échangent des électrons entre eux: c'est lors de cet échange que les électrons, une fois excités, retourneront à leur état normal en produisant de la lumière.

Les bâtons lumineux contiennent de la cyalume qui, en contact avec le peroxyde d'hydrogène présent dans le tube central, produit de la lumière.

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Le luminol utilisé par les enquêteurs permet de détecter la présence de sang qui serait invisible à l'oeil nu.

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Bioluminescence

La bioluminescence est la production et l'émission de lumière par des organismes vivants, qui convertissent l'énergie chimique en énergie lumineuse.Les organismes vivants utilisent la bioluminescence pour attirer d'autres organismes vivants ou pour communiquer entre eux. Dans certains cas, la bioluminescence peut être utilisée comme un moyen de se protéger puisqu'elle peut repousser des prédateurs.

Les lucioles produisent de la lumière jaune ou verte grâce à une enzyme nommée luciférase.

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Les dinophytes sont des protistes (des êtres unicellulaires) qui utilisent leur lumière pour attirer des proies.

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Électroluminesence

L'électroluminescence est la production de lumière par le passage d'un courant électrique à travers un matériau.Dans l'électroluminescence, les électrons sont utilisés pour exciter certaines particules qui produiront ensuite de la lumière.

Le rétroéclairage permet d'améliorer l'affichage dans des écrans à cristaux liquides.

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Les diodes électroluminescentes sont de plus utilisées dans la vie quotidienne. Des ampoules ou différents types de phares utilisent ce type de technologie pour produire de la lumière.

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Triboluminescence

La triboluminescence est la production de lumière à partir d'énergie mécanique.La triboluminescence se produit lorsqu'on brise les liens présents dans des structures cristallines, comme ceux que l'on retrouve dans les diamants ou les cubes de sucre, par exemple.
Lorsqu'on décolle les deux côtés d'une enveloppe dans l'obscurité, il est parfois possible d'observer de la lumière.

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