Fluorescens

Fluorescens eller Fotoluminescens (eng. Photoluminiscense) er en form for luminiscens, hvor et stof (en transducer, en fluorofor) optager energi i form af stråling og genudsender energien som synligt lys.
Det fluorescerende stof kan optage energien ved påvirkning med elektroner, ultraviolet lys, kortbølget synligt lys eller energirige partikler. Fluorescens kan udsendes af uorganiske stoffer og af små såvel som store, komplekse organiske forbindelser.

Fluorescensen udsendes samtidig med påvirkningen. Hvis synligt lys udsendes mere end
10-8 sekund efter påvirkningen, kaldes fænomenet fosforescens og det forforiserende stof for et lysstof eller en fosfor(med tryk på anden stavelse; efter engelsk phosphor). Forskellen mellem fosforer og fluoroforer beror på naturen af den aktiverede tilstand, men der er ikke nogen skarp grænse mellem fosforer og fluoroforer. Både fosforer og fluoroforer betegnes som luminiforer eller fotoluminiforer.

Nobelprisen i kemi i 2008 blev tildelt forskerne Osamu Shimomura, Martin Chalfie og Roger Y. Tsien, der identificerede og isolerede grønt fluorescerende protein fra vandmanden Aequorea victoria. Mærkning med og måling af fluorescens har haft en stor betydning for biologiske og biokemiske landvindinger inden for bl.a. funktionen af proteiner. Teknikker som immunofluorescens og immunohistokemi er blevet uundværlige for det moderne biologiske laboratorium, se her for en oversigt over metoder på engelsk.

Fluorescens er et fysisk fænomen, der finder udstrakt anvendelse i dagligdagen, fra belysning over optisk hvide i vaskepulver til farvestoffer i beskyttelsesbeklædning og farvestifter.

Energioverførsel 

Forklaring af Jablonski-diagrammet.

Lysfænomenet beror på energioverførsel. En elektron absorberer en foton med høj energi og bliver løftet til et højere energiniveau. Elektronen er blevet exciteret (anslået eller aktivereret). Systemet henfalder igen til grundniveauet ved udsendelse af en foton. Den udgående foton vil altid have lavere energi end den indgående foton, dvs den udgående stråling vil altid have længere bølgelængde end den indgående stråling.

Flere fysiske fænomerer forklares på den samme måde ved energioverførsel: fluorescens, fosforescens, katodeluminescens og polarlys

Naturlig forekomst 

 Koraller
 Gopler, vandmænd
 Springharer (afrikanske gnavere)
 Næbdyr, kameleoner, frøer og namibiske geckoer.

 Fisk
 Leddyr
 Planter Blomster, klorofyl, phycoerythriner og mange andre plantefarvestoffer
 Alger
 Bakterier

Eksempler på fluorescerende stoffer 

Mange fluorescerende stoffer er små molekyler med 20 til 100 atomer (200 - 1000 Dalton) som f.eks. tryptofan og porfyriner. 

Mange større molekyler fluorescerer også såsom proteiner, f.eks. Green Fluorescent Protein (GFP) på 26 kDa fra vandmanden ’’Aequorea victoria’’, det mest kendte fluoriserende protein. Se her for en engelsk liste over fluoroforer.

Røntgen-fluorescens 

Ved bestråling med højenergi-stråling (Røntgen-stråler) afgiver atomer et emissionsspektrum, der ligger i Røntgen-området, men med lavere energi end påvirkningen. Hvert grundstof har sit unikke emissionsspektrum som et fingeraftryk. Ved Røntgen-fluorescensspektroskopi kan prøver analyseres for indholdet af grundstoffer.

Anvendelser 

Fænomenet fluorescens anvendes til utallige formål:
 Belysning, lysstofrør
 Tekstilfarver, sikkerhedsbeklædning, sikkerhedsudstyr
 Mærkning af makroskopiske emner, pengesedler, frimærker
 Mærkning af mikroskopiske emner, identifikation af celler (bakterier, cancerceller),sekventering af DNA, cellekomponenter (organeller, proteiner)
 Monitering af plantevækst og algeopblomstring

Se også 

 Knæklys
 Nile blue

Eksterne henvisninger og referencer 

 Fluorescens. Biosite 
 Fluorescent Minerals. Earthsciences 

Luminescens
Fysisk kemi