FLUORESCENZA

La fluorescenza è la capacità di alcuni materiali di emettere luce quando vengono colpiti da raggi ultravioletti o da altri tipi di radiazioni (anche luce visibile, in tal caso emettono luce di colore diverso), il nome deriva dalla fluorite, minerale di calcio e fluoro, alcuni campioni del quale sono, appunto, fluorescenti, ed è stato proprio nella fluorite che il fenomeno è stato scoperto.

La fluorescenza si distingue dalla fosforescenza, altro fenomeno che comporta l'emissione di luce, in quanto i materiali fluorescenti cessano di essere luminosi al cessare dello stimolo che ne determina la luminosità, invece nei materiali fosforescenti la luce continua ad essere emessa per un certo periodo dopo la fine dello stimolo.

Attorno a noi vi sono diversi materiali fluorescenti, per poter osservare il fenomeno con una certa facilità è necessario munirsi di una lampada che emetta raggi ultravioletti, quella usata per le osservazioni che seguono, lampada di Wood, è facilmente reperibile a prezzi contenuti dato che viene impiegata per riconoscere le banconote autentiche da quelle false, esiste anche in formato tascabile alimentata da pile, si presenta come un tubo fluorescente di colore viola scuro quasi nero, normalmente viene venduta già munita dei dispositivi necessari per l'accensione e di uno schermo che impedisce che i raggi ultravioletti si dirigano verso l'alto; ricordate che i raggi ultravioletti sono dannosi per la vista, non fissate quindi direttamente la lampada accesa. Quando è accesa la lampada di Wood emette una fioca luce di colore viola scuro ed una certa quantità di raggi ultravioletti, invisibili all'occhio umano.

Come si presenta una lampada di Wood per l'esame di banconote, nella foto superiore si vede l'apparecchiatura ed una banconota da 5000 lire, l'immagine, ripresa con il flash, non permette di apprezzare l'effetto della fluorescenza visibile invece nella foto inferiore in cui è stata usata solo la luce emessa dalla banconota.

Nella foto a destra sono invece riprodotti alcuni francobolli, sempre in luce ultravioletta, il colore di sfondo, che alla luce normale appare bianco, diventa di un giallo luminoso.

Come già detto i materiali fluorescenti sono più comuni di quanto si possa pensare, guardate l'immagine di destra:

la misteriosa polvere di colore azzurro luminoso non è altro che... comune detersivo per lavatrice, di quelli che producono un bucato di un bianco che abbaglia, infatti, per ottenere il "bianco abbagliante" i fabbricanti di detersivi aggiungono ai loro prodotti una certa quantità di sostanze fluorescenti, queste impregnano i tessuti, così quando lenzuola, federe ecc. vengono esposte al sole i raggi ultravioletti presenti nella radiazione solare determinano l'emissione di luce ottenendo l'effetto "più bianco del bianco". Potete fare la prova mettendo sotto la lampada di Wood un capo di biancheria fresco di bucato...

Quello riprodotto a fianco è il quadrante di un vecchia sveglia, lo sfondo, bianco, non è fluorescente e quindi appare nero, i numeri emettono una luce verde abbastanza intensa, normalmente queste cifre sono scritte con una vernice che contiene, oltre al materiale fluorescente, una piccola quantità di materiale debolmente radioattivo, sono proprio le radiazioni a determinare l'illuminazione dei numeri.

Come avviene: il fenomeno della fluorescenza è determinato dall'assorbimento di energia da parte degli atomi, in seguito a questo assorbimento d'energia gli elettroni si spostano da un livello energetico ad uno superiore, la permanenza al livello energetico superiore è brevissima, dell'ordine dei miliardesimi di secondo, dopo di che gli elettroni tornano al livello energetico originario liberando l'energia assorbita sotto

forma di radiazioni elettromagnetiche. Poiché la resa energetica non è mai del 100% le radiazioni liberate saranno di lunghezza d'onda superiore, e quindi di energia minore, rispetto a quella dell'energia eccitatrice, così se l'eccitazione è ottenuta con raggi ultravioletti le radiazioni liberate saranno sotto forma di luce visibile o di raggi infrarossi.

Attenzione: materiali fluorescenti possono essere raccolti dalla parte interna di lampade a fluorescenza o di tubi catodici di televisori, tenete però presente che le polveri che si possono ottenere da queste fonti sono molto nocive per la salute, vanno quindi manipolate con estrema cautela evitando l'inalazione ed il contatto con la pelle.

AGGIORNAMENTO

Esperienze successive hanno permesso di osservare interessanti e spettacolari effetti con materiali fluorescenti uno dei quali è di facile e economica reperibilità.
Il video a sinistra mostra due esperienze, con l'acqua tonica (abbiamo usato quella di una nota marca) si osserva, in luce ultravioletta, una luminosità azzurra piuttosto intensa dovuta al solfato di chinino, un effetto analogo si può ottenere col chinino farmaceutico disciolto in acqua.
Nella seconda esperienza invece viene sciolta in acqua della fluorescina sodica, che può essere acquistata presso i negozi di prodotti chimici per laboratorio, il risultato è una luminosità verdastra che fa un bell'effetto fantascientifico...