Fluorescence / Phosphorescence

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Posted by: Timothé Lefebvre

Bonsoir à tous !

Je me pose une question bizarre depuis tout à l'heure : j'ai observé les aiguilles de ma montre et j'ai remarqué que dans le noir, elles brillaient plus en ayant été exposées à la lumière avant que sans y avoir été exposée; je me demandais donc si quelqu'un pourrait m'expliquer en gros comment ça marche ?!
Et aussi, je me demandais : est-ce que les aiguilles de ma montre "enmagasinent" de la lumière ou pas ?

Voilà, j'éspère que c'est bien là qu'il fallait poster -_-'

Sur ce, bonne soirée et bonne nuit à tous !


Posted by: anima

Citation:
Posté par Timothé Lefebvre
Bonsoir à tous !

Je me pose une question bizarre depuis tout à l'heure : j'ai observé les aiguilles de ma montre et j'ai remarqué que dans le noir, elles brillaient plus en ayant été exposées à la lumière avant que sans y avoir été exposée; je me demandais donc si quelqu'un pourrait m'expliquer en gros comment ça marche ?!
Et aussi, je me demandais : est-ce que les aiguilles de ma montre "enmagasinent" de la lumière ou pas ?

Bien entendu. Je vais te donner l'explication simple, car bon... tu n'as surement pas le niveau pour aller plus loin que ce que je vais dire.

Suppose que la lumiere arrive sous forme d'ondes; et que la matiere peut agir de 3 facons différentes au contact de ces ondes: elle peut absorber la puissance de l'onde, la réfléchir, ou la réfracter. Le fait que tu voies tes aiguilles de montre en plein jour montre qu'une partie de la lumiere est réfléchie. Le fait que tu ne puisses pas illuminer quelque chose a travers l'aiguille montre que la puissance réfractée est tres faible. Reste l'absorption.
Quand tu éteins la lumiere, il n'y a plus de lumiere a réfléchir, réfracter ou absorber. Cependant, quand il n'y a plus de lumiere, il y a toujours une certaine énergie emmagasinée dans la matiere. Donc, il y a moyen pour qu'un électron "saute" d'un niveau de transition d'énergie a un autre (plus haut), ce qui s'accompagne plus tard d'une chute de niveau + relachement d'un photon.

Et meme comme ca, c'est dur d'expliquer sans sortir la théorie de l'atome de Bohr.


Posted by: Timothé Lefebvre

Effectivement, je n'ai pas trop le niveau ! Juste par simple curiosité, on voit ça quand ?!


Posted by: anima

Citation:
Posté par Timothé Lefebvre
Effectivement, je n'ai pas trop le niveau ! Juste par simple curiosité, on voit ça quand ?!

Ici. La démonstration est quand meme bien faite, je trouve.

Un détail:
- mrv = n\fr{h}{2\pi} est peu clair. Je préfere avoir cette équation écrite sous forme n \fr{h}{mv} = 2\pi r et donc n\lambda = 2\pi r (vu que \fr{h}{mv} = \lambda, th. de de Broglie)


Posted by: Timothé Lefebvre

Ok, je te remercie pour ton lien, je l'éxaminerai quand j'aurais les idées un peu plus claires !


Posted by: anima

Citation:
Posté par Timothé Lefebvre
Ok, je te remercie pour ton lien, je l'éxaminerai quand j'aurais les idées un peu plus claires !

Il te manque encore des infos, je pense.

Postulats:
- Dualité onde-corpuscule (principe de Broglie). Tout corps a une onde associée, de longueur d'onde \lambda = \frac{h}{p} = \f{h}{mv}
- Linéarité (empirique): un électron, bien que de position incertaine (c.f. Heisenberg), se déplace sur un chemin continu. Donc, sa longueur d'onde (la distance de répétition) est diviseur du rayon de l'orbite

Ma foi, je pense que c'est tout ce qu'il te manque pour comprendre.


Posted by: Billball

Par curiosité tant qu'on y est... Il n'y a pas que cette formule pour calculer une longueur d'ondes, non? Je suis tombé sur la loi de Wien dans mon exo de physique


Posted by: Dominique Lefebvre

Bonjour,

Revenons à ces histoires de phosphorescence et de fluorescence. Et si possible sans parler de Bohr et de dualité onde-corpuscule (en passant, cela n'a plus cours en mécanique quantique moderne...).

Considérons un matériau quelconque, qui est éclairé par une lumière. Comme l'a dit anima, il peut se passer 3 choses:
- le matériau réfléchit complètement la lumière : c'est un miroir. Mais les miroirs parfaits n'existent pas.
- le matériaux absorbe complétement la lumière: c'est un trou noir. Parce qu'à part les trous noirs, aucun matériau (un trou noir n'est pas un matériau) n'absorbe complétement la lumière, sans la restituer plus ou moins rapidement et sous une forme ou une autre.
- donc le cas standard, c'est le matériau qui absorbe la lumière et restitue l'énergie qui reçoit ainsi sous différentes formes: lumière et/ou chaleur.

Sans rentrer dans les détails, le matériau absorbe l'énergie lumineuse, parce que ses électrons (c'est une notion connue en 3eme, non?) sont "excités".Ils ont plus d'énergie que d'habitude.
Mais il n'est pas dans la nature (pas conforme aux lois de la physique) que ces électrons restent dans cet état excité. Il faut qu'ils restituent cette énergie.

Et l'on en vient à la phospohorescence et la fluorescence!
La fluorescence, c'est lorsque le matériau restitue rapidement (presque immédiatement) l'énergie lumineuse qu'il vient de recevoir. Il la restitue en émettant à son tour une lumière, généralement d'une longueur d'onde (une couleur) différente. Le phénomène s'arrête lorsque le matériau cesse d'être éclairé.
La phosphorescence, c'est lorsque le matériau restitue lentement l'énergie lumineuse qu'il vient de recevoir. Il continue à émettre de la lumière (de longueur d'onde différente de la lumière qui vient de l'éclairer) même lorsque l'éclairage est arrêté. C'est qui te permets de voir les aiguilles de ta montre dans le noir.
la différence entre les deux phénomènes vient d'une sombre histoire de bande interdite qui empêche les électrons de reprendre leur état initial aussi vite qu'ils le voudrait... Mais ça, c'est une autre histoire.


Posted by: Timothé Lefebvre

Ok d'accord mais alors ma montre elle bug : en fait, parfois en plein jour elle brille en vert, et parfois pas ! Là par exemple, elle ne brille pas alors que je reviens de dehors; mais hier soir elle rayonnait de vert alors que j'étais encore dehors ! Bizarre -_-'










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