Geeft de inkt van mijn markeerstift licht? - fluorescentie

Hoe komt het dat een spaarlamp vijf tot zes keer meer energie levert dan een gloeilamp? Hoe komt het dat de inkt van een markeerstift licht lijkt te geven? Het antwoord is fluorescentie! Fluorescentie is een verschijning die iedereen wel kent, maar minder mensen weten hoe fluorescentie werkt. Fluorescerende stoffen lijken zelf licht te geven, maar is dat wel zo? Dankzij fluorescentie is het mogelijk om UV-straling om te zetten in heel veel kleuren zichtbaar licht. Hoe ontstaat fluorescentie en hoe komt het dat fluorescerende stoffen licht lijken te geven? Fluorescentie is een mooi natuurkundig verschijnsel dat alles te maken heeft met licht en fotonen.

Algemene informatie fluorescentie

Fluorescentie is het verschijnsel dat een atoom een foton absorbeert, waardoor deze in aangeslagen toestand komt, waarna deze terug valt in de grondtoestand met uitzending van meerdere fotonen die een lagere hoeveelheid energie bevatten dan het ingeslagen foton. Zo kan onzichtbare straling die meer energie (en een kortere golflengte) bevat dan zichtbaar licht, zichtbaar worden gemaakt. Een fluoreserende stof is een stof (atoomsoort) waarin fluorescentie plaats kan vinden. Het woord fluorescentie is afgeleid van de stof fluoriet. Fluoriet is een mineraal dat opgebouwd is uit het zout CaF2, en is een bekende fluoreserende stof.

Fluorescentie in de praktijk

De bekendste praktijkvoorbeelden van fluorescentie zijn bijvoorbeeld het controleren van de echtheid van bankbiljetten. De bankbiljetten bevatten een fluoreserende stof en wordt beschenen met een UV-lamp waardoor deze stof zichtbaar kan worden gemaakt. Ook bij optische witmakers wordt fluorescentie gebruikt, UV-straling wordt omgezet in blauw licht. Verder hebben we natuurlijk de markeerstiften en oranje vesten van wegwerkers. Deze zetten kortgolvig blauw licht om in kleuren met een langere golflengte (minder energie). Onder bepaalde omstandigheden lijken ze zelf licht te geven. Wanneer je tanden door een UV-lamp beschenen worden lijken ze soms groen.

De tl-buis en de spaarlamp

De tl-lamp en de spaarlamp zijn beide opgebouwd uit een buis. De buis is aan de binnenkant bekleed met een fluorescerende stof. De buis zelf is gevuld met het edelgas argon of krypton, of natuurlijk een mengsel van deze twee. Er zit ook kwikdamp in. Aan beide kanten van de buis zit een elektrode. Tussen de twee elektrodes vindt gasontlading plaats. Gasontlading is als er een elektrische stroom door een gas loopt. Dit zien we o.a. bij een bliksemschicht. De kwikdamp gaat UV-straling uitzenden. Deze UV-straling wordt door de fluorescerende stof omgezet in zichtbaar licht. De kleur van het licht is afhankelijk van de soort fluorescerende stof die is gebruikt.

Dit principe is gelijk voor de tl-buis en de spaarlamp. Er wordt ongeveer 5 tot 6 keer meer energie opgebracht dan bij een gloeilamp. Daarom is een spaarlamp dus zuiniger met energie, er wordt minder energie omgezet in warmte wat bij een gloeilamp wel het geval is, doordat een gloeilamp werkt op weerstand. Bij een tl-buis of een spaarlamp wordt bijna alle energie die erin gaat omgezet in licht, er gaat minder energie verloren.

Lees verder

• Fotonen voor dummies
• De natuurkundige verklaring van poollicht