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Fluorescencia

Fluorescencia
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Concepto:Emisión de luz de una sustancia que ha absorbido luz u otra radiación electromagnética.

Fluorescencia. Emisión de luz de una sustancia que ha absorbido luz u otra radiación electromagnética. Es una forma de luminiscencia. En la mayoría de los casos, la luz emitida tiene menor longitud de onda, y por ende menor energía, que la radiación absorbida.

No obstante, cuando la radiación es intensa, es posible que un electrón absorba dos fotones, lo que puede resultar en la emisión de radiación con longitud de onda más corta que la absorbida. La radiación emitida puede ser también de la misma longitud de onda que la absorbida, lo que se denomina fluorescencia resonante.

Historia

Pez fluorescente de las profundidades que usa luz para atraer a sus presas

Nicolás Monardes describió en 1565 el fenómeno en una infusión de Eysenhardtia polystachya (árbol conocido como Palo Dulce en México). El compuesto químico responsable de esta fluorescencia es la matlanina, que es el producto de la oxidación de los flavonoides encontrados en la madera de éste árbol. En 1819, Edward D. Clarke y en 1822, René Just Haüy, describieron la fluorescencia en la fluorita, Sir David Brewster la describió en la clorofila en 1833 y Sir John Herschel lo hicieron en la quinina en 1845.

George Gabriel Stokes, en 1852, escribió un artículo en el que describía la habilidad de la fluorita y el cristal de uranio de transformar la luz por encima del espectro visible en luz azul. Le dio como nombre a este fenómeno fluorescencia, derivándolo del mineral fluorita (di fluoruro de calcio), que en algunos casos contiene trazas de europio divalente, que actúa como activador fluorescente para emitir luz azul. En otro experimento usó un prisma para aislar la radiación ultravioleta de la luz del sol y observó la luz azul emitida por una solución de etanol y quinina expuesta a la misma.

Aplicaciones

Existen muchos compuestos naturales y sintéticos que exhiben fluorescencia, y tienen un gran número de aplicaciones. Algunos peces de las profundidades marinas usan la fluorescencia naturalmente, como el Chlorophthalmidae

Iluminación

Diagrama de una lámpara fluorescente

El ejemplo más común del uso de la fluorescencia es la lámpara fluorescente, o de luz fría. Dentro del tubo de vidrio hay un vacío parcial y una pequeña cantidad de mercurio. Una descarga eléctrica hace que los átomos de mercurio emitan luz ultravioleta. El interior del tubo está revestido por un compuesto fluorescente, que absorbe la luz ultravioleta y emite luz visible.

Las luces fluorescentes son más eficientes que las incandescentes, en las que gran parte de la energía es liberada en forma de calor. No obstante, debido al espectro de la luz emitida las lámparas fluorescentes convencionales, algunos colores pueden parecer distintos cuando son vistos a la luz del sol.

Las luces fluorescentes se mostraron por primera vez al público en 1939, en Nueva York. Desde entonces se han realizado gran cantidad de mejoras, como son mejores compuestos fluorescentes, mayor tiempo de vida, más eficiencia y formas más cómodas, como los conocidos bombillos ahorradores, las lámparas compactas, circulares, tubos, etc.

Los diodos emisores de luz (LED) blancos se comenzaron a usar a mediados de los 90. En los mismos la luz azul emitida por el semiconductor incide sobre un material fluorescente que emite luz roja, la que combinada con la azul genera luz blanca.

Química analítica

Muchos procesos analíticos requieren el uso de un fluorómetro, usualmente con simple frecuencia de excitación y simple frecuencia de detección. Estos equipos son capaces de detectar concentraciones de moléculas fluorescentes de hasta 1 parte por billón.

Bioquímica y Medicina

Células vistas por un microscopio con tres canales señalando componentes celulares específicos.

La fluorescencia en estas ramas de la ciencia es usada generalmente como un modo no destructivo de moléculas biológicas usando la emisión fluorescente a una frecuencia específica sin necesidad de luz de excitación, pues muchos componentes celulares son fluorescentes naturalmente (fenómeno conocido como fluorescencia intrínseca o autofluorescencia). De hecho, una proteína u otro componente pueden ser marcados con una tinta fluorescente especial, lo que tiene muchas aplicaciones biológicas.

Fuentes