Fluoresensi

Fluoresensi atau pendar fluor adalah terpancarnya sinar oleh suatu zat yang telah menyerap sinar atau radiasi elektromagnet lain. Fluoresensi adalah bentuk dari luminesensi. Dalam beberapa hal, sinar yang dipancarkan memiliki gelombang lebih panjang dan energi lebih rendah daripada radiasi yang diserap. Meski begitu, ketika radiasi elektromagnet yang diserap begitu banyak, bisa saja satu elektron menyerap dua foton; penyerapan dua foton ini dapat mendorong pemancaran radiasi dengan gelombang yang lebih pendek daripada radiasi yang diserap. Radiasi yang dipancarkan juga bisa memiliki panjang gelombang yang sama seperti radiasi yang diserap, istilahnya "fluoresensi resonan".Principles Of Instrumental Analysis F.James Holler, Douglas A. Skoog & Stanley R. Crouch 2006

Contoh fluoresensi paling mencolok terjadi ketika radiasi yang diserap berada di spektrum ultraviolet, sehingga tidak terlihat mata manusia, dan cahaya yang dipancarkan berada di spektrum tampak.

Fluoresensi banyak digunakan, termasuk dalam bidang mineralogi, gemologi, sensor kimia (spektroskopi fluoresensi), penandaan fluoresen, pewarnaan, detektor biologi, dan tentu saja lampu fluoresen.

Dalam bidang biologi, senyawa fluoresens yang digunakan contohnya adalah ester suksinimidil karboksifluoresens atau CFSE.

 Sejarah 


Fluoresensi telah diamati jauh sebelum fenomena ini dinamai dan dipahami.
Pengamatan awal tentang fluoresensi telah dikenal oleh bangsa Aztec dan dijelaskan pada tahun 1560 oleh Bernardino de Sahagún serta pada tahun 1565 oleh Nicolás Monardes dalam infus yang dikenal sebagai lignum nephriticum (Bahasa Latin untuk "kayu ginjal"). Infus ini berasal dari kayu dua spesies pohon, yaitu Pterocarpus indicus dan Eysenhardtia polystachya.
Senyawa kimia yang bertanggung jawab atas fluoresensi ini adalah matlalin, yang merupakan produk oksidasi dari salah satu flavonoid yang ditemukan dalam kayu ini.

Pada tahun 1819, E.D. Clarke
dan pada tahun 1822 René Just Haüy
mendeskripsikan beberapa varietas fluorit yang memiliki warna berbeda tergantung pada apakah cahaya dipantulkan atau (tampaknya) ditransmisikan. Haüy secara keliru menganggap efek ini sebagai hamburan cahaya yang mirip dengan opalesensi. Pada tahun 1833 Sir David Brewster mendeskripsikan efek serupa pada klorofil yang juga dianggapnya sebagai bentuk opalesensi.Pada halaman 542, Brewster menyebutkan bahwa ketika cahaya putih melewati larutan klorofil dalam alkohol, cahaya merah dipantulkan darinya.
Sir John Herschel meneliti kinina pada tahun 1845 dan sampai pada kesimpulan lain yang juga tidak tepat.

Pada tahun 1842, A.E. Becquerel mengamati bahwa kalsium sulfida memancarkan cahaya setelah terpapar ultraviolet matahari, menjadikannya orang pertama yang menyatakan bahwa cahaya yang dipancarkan memiliki panjang gelombang yang lebih panjang daripada cahaya yang datang. Meskipun pengamatannya tentang fotoluminesensi mirip dengan yang dijelaskan 10 tahun kemudian oleh Stokes, yang mengamati fluoresensi larutan kinina, fenomena yang dijelaskan Becquerel dengan kalsium sulfida sekarang disebut fosforesensi.

Dalam makalahnya tahun 1852 tentang "Refrangibilitas" (perubahan panjang gelombang) cahaya, George Gabriel Stokes mendeskripsikan kemampuan spar fluor, kaca uranium dan banyak zat lainnya untuk mengubah cahaya tak terlihat di luar ujung ungu spektrum tampak menjadi cahaya tampak. Ia menamai fenomena ini fluoresensi
 "Saya hampir cenderung untuk menciptakan sebuah kata, dan menyebut penampakan itu fluorescence, dari fluor-spar [yaitu, fluorit], seperti istilah analog opalescence berasal dari nama mineral."

Baik Becquerel maupun Stokes tidak memahami satu aspek kunci dari fotoluminesensi: perbedaan kritisnya dari inkandesensi, yaitu pancaran cahaya oleh material yang dipanaskan. Untuk membedakannya dari inkandesensi, pada akhir tahun 1800-an, Gustav Wiedemann mengusulkan istilah luminesensi untuk menunjuk setiap pancaran cahaya yang lebih intens daripada yang diharapkan dari suhu sumbernya.

Kemajuan dalam spektroskopi dan elektronika kuantum antara tahun 1950-an dan 1970-an menyediakan cara untuk membedakan antara tiga mekanisme berbeda yang menghasilkan cahaya, serta mempersempit skala waktu khas yang diperlukan mekanisme tersebut untuk meluruh setelah penyerapan. Dalam sains modern, perbedaan ini menjadi penting karena beberapa benda, seperti laser, memerlukan waktu peluruhan tercepat, yang biasanya terjadi dalam rentang nanodetik (sepermiliar detik). Dalam fisika, mekanisme pertama ini disebut "fluoresensi" atau "emisi singlet", dan umum ditemukan di banyak medium laser seperti rubi. Material fluoresen lainnya ditemukan memiliki waktu peluruhan yang jauh lebih lama, karena beberapa atom akan mengubah spinnya menjadi keadaan triplet, sehingga akan bersinar terang dengan fluoresensi di bawah eksitasi tetapi menghasilkan cahaya sisa (afterglow) yang lebih redup untuk waktu singkat setelah eksitasi dihilangkan, yang kemudian disebut "fosforesensi" atau "fosforesensi triplet". Waktu peluruhan tipikal berkisar dari beberapa mikrodetik hingga satu detik, yang masih cukup cepat menurut standar mata manusia untuk secara umum disebut sebagai fluoresen. Contoh umum termasuk lampu fluoresen, pewarna organik, dan bahkan spar fluor. Pemancar dengan waktu lebih lama, yang umumnya disebut sebagai zat bercahaya dalam gelap (glow-in-the-dark), berkisar dari satu detik hingga berjam-jam, dan mekanisme ini disebut fosforesensi persisten atau luminesensi persisten, untuk membedakannya dari dua mekanisme lainnya.

 Lihat pula 

 Daftar sumber cahaya
 Efek Mössbauer, fluoresensi resonan sinar gamma
 Fluorometer
 Fosforesensi
 Lampu fluoresen
 Lampu hitam
 Spektroskopi
 Spektroskopi fluoresensi

 Catatan kaki 

 Pranala luar 
 Fluorophores.org , the database of fluorescent dyes
 FSU.edu , Basic Concepts in Fluorescence
 "A nano-history of fluorescence" lecture by David Jameson 
 Excitation and emission spectra of various fluorescent dyes 
 Database of fluorescent minerals with pictures, activators and spectra (fluomin.org) 

Kategori:Pewarnaan
Kategori:Biologi molekuler
Kategori:Luminesensi
Kategori:Spektroskopi
Kategori:Fluoresensi
Kategori:Radiokimia