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La fluorescence, une lumière née de la lumière
Lorsqu’une substance absorbe la lumière dans certaines régions du spectre visible, c’est-à-dire à certaines longueurs d’onde, elle apparaît colorée. Si par exemple un objet éclairé en lumière blanche apparaît rouge, c’est qu’il absorbe toutes les radiations sauf celles correspondant au rouge, et qui sont réfléchies. Il s’agit de couleurs par absorption que l’on qualifie souvent de couleurs chimiques, car elles dépendent de la nature chimique de la substance.
À la suite d’une absorption de lumière, certaines substances peuvent émettre de la lumière : c’est le phénomène de fluorescence. La couleur de la lumière émise est directement liée au spectre de fluorescence (variations de l’intensité de fluorescence en fonction de la longueur d’onde). Ce spectre est situé en moyenne à des longueurs d’onde plus grandes que celles auxquelles la substance absorbe. À la couleur par absorption, décrite précédemment, se superpose la couleur de la lumière émise par fluorescence. Un objet fluorescent apparaît donc d’une couleur particulièrement lumineuse et on parle couramment de couleurs « fluo ».
Les chimistes et physico-chimistes de l’ENS-Cachan s’intéressent depuis longtemps aux interactions de la lumière avec des molécules et des supermolécules, et en particulier à l’émission de fluorescence qui en résulte. Ils mettent au point de nouvelles molécules et supermolécules fluorescentes en vue notamment de la réalisation de capteurs.
Le phénomène de fluorescence apparaît fréquemment dans la vie quotidienne. Les composés fluorescents employés pour les objets courants sont le plus souvent des colorants organiques tels que la fluorescéine, les rhodamines, les coumarines, etc., alors que ce sont des composés inorganiques qui sont mis en œuvre dans les tubes et lampes fluo, ainsi que pour le marquage de sécurité.
Laboratoire de photophysique et photochimie supramoléculaires et macromoléculaires, CNRS-ENS Cachan
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