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[[Ficheru:Fluorescent minerals hg.jpg|thumb|250px|Coleición de 47 minerales allumaos con lluz ultravioleta, emitiendo lluz visible de diversos colores por aciu el procesu de fluorescencia.]]
[[Ficheru:Diversity of fluorescent patterns and colors in marine fishes - journal.pone.0083259.g001.png|thumb|250px|Pexes marinos fluorescentes]]
La '''fluorescencia''' ye un tipu particular de [[luminiscencia]], que caracteriza a les sustancies que son capaces d'absorber enerxía en forma de radiaciones electromagnétiques y depués emitir parte d'esa enerxía en forma de [[radiación electromagnético]] de [[llonxitú d'onda]] distinta.<ref>''Principles Of Instrumental Analysis'' F. James Holler, Douglas A. Skoog & Stanley R. Crouch 2006</ref>

La enerxía total emitida en forma de lluz ye siempres menor a la enerxía total absorbida y la diferencia ente dambes ye estenada en forma de calor. Na mayoría de los casos la llonxitú d'onda emitida ye mayor -y polo tanto de menor enerxía- que l'absorbida, sicasí, si la radiación d'escitación ye intensa, ye posible pa un [[electrón]] absorber dos [[fotón|fotones]]; nesta absorción bifotónica, la llonxitú d'onda emitida ye más curtia que l'absorbida, sicasí en dambos casos la enerxía total emitida ye menor que la enerxía total absorbida.

Polo xeneral les sustancies fluorescentes absuerben enerxía en forma de radiación electromagnético d'[[llonxitú d'onda|onda curtia]] (p ej [[radiación gamma]], [[rayos X]], [[radiación ultravioleta|UV]], lluz azul, etc), y depués emitir nuevamente a una llonxitú d'onda más llarga, por casu dientro del [[espectru visible]]; los exemplos más notables de fluorescencia asoceden cuando la lluz absorbida atópase dientro del rangu [[ultravioleta]] del espectru invisible al güeyu humanu- y la lluz emitida atópase na rexón visible.

El mecanismu de fluorescencia típicu implica tres pasos secuenciales, llamaos respeutivamente absorción (1), disipación non radiativa (2) y emisión (3).
<!--
Nel procesu d'absorción una [[molécula]] absuerbe un [[fotón]] d'alta [[enerxía]], sufre una escitación electrónica y dalgunos de los sos electrones son promovíos a [[orbital molecular|orbitales moleculares]] de mayor enerxía. Mientres el procesu d'emisión non radiativa los electrones n'estáu escitáu dexen parte de la so enerxía ensin emitir lluz, en forma de [[calor]] por distintos mecanismos de [[conversión interna]]; finalmente mientres l'últimu pasu los electrones cayen nuevamente al so [[estáu fundamental]] o basal dexando tol restu d'enerxía en forma d'un únicu cuanto de lluz o fotón. Como mientres esti procesu parte de la enerxía absorbida perder en forma de calor, la enerxía total emitida en forma de lluz siempres ye menor que l'absorbida. -->

El ciclu completu ye bien curtiu, trescurre en tiempos del orde de los [[nanosegundos]], polo que puede considerase práuticamente instantáneu. Ye esti tiempu tan curtiu lo qu'estrema a la fluorescencia d'otru conocíu fenómenu lluminosu, la [[fosforescencia]]. El mecanismu de fluorescencia tamién s'atopa bien rellacionáu col procesu de [[quimioluminiscencia]].

Les sustancies que son capaces d'emitir lluz al ser escitaes por distintos tipos de radiación denominar [[fluoróforos]]. Ye posible llograr una amplia variedá de colores per fluorescencia, dependiendo del llonxitú d'onda qu'emita'l compuestu fluorescente.

El fenómenu de fluorescencia tien numberoses aplicaciones práutiques, ente les que s'atopen por casu analises en [[mineraloxía]], [[xemoloxía]], sensores químicos ([[Espectroscopia de fluorescencia|espectroscopia fluorescente]]), pigmentos y tintes, detectores biolóxicos y [[llámpara fluorescente|llámpares fluorescentes]].

== Historia ==
[[Ficheru:Matlaline structure.svg|thumb|left|Matlalina, la sustancia fluorescente na madera del árbol ''Eysenhardtia polystachya'']]
[[Ficheru:Lignum nephriticum - cup of Philippine lignum nephriticum, Pterocarpus indicus, and flask containing its fluorescent solution Hi.jpg|thumb|200px|Copa de ''[[Lignum nephriticum]]'' fecha de la madera del árbol de narra (''[[Pterocarpus indicus]]''), y un frascu que contién les sos soluciones fluorescentes]]

Una temprana observación de la fluorescencia foi descrita en 1560 por [[Bernardino de Sahagún]] y en 1565 por [[Nicolás Monardes]] na [[fervinchu]] conocida como ''[[lignum nephriticum]]'' (del llatín, "madera renal"). Foi deriváu de la madera de dos especies d'árboles, ''[[Pterocarpus indicus]]'' y ''[[Eysenhardtia polystachya]]''.<ref name="acuna">Acuña, A. Ulises; Amat-Guerri, Francisco; Morcillo, Purificación; Llires, Marta; Rodríguez, Benjamín (2009). "Structure and Formation of the Fluorescent Compound of Lignum nephriticum". Organic Letters 11 (14): 3020–3023. doi:10.1021/ol901022g. PMID 19586062. Available on-line at: Chinese Academy of Science Available on-line at: [http://202.127.145.151/siocl/siocl_0001/HHJdatabank/090707ol-6.pdf Chinese Academy of Science] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130728224629/http://202.127.145.151/siocl/siocl_0001/HHJdatabank/090707ol-6.pdf |date=2013-07-28 }}.</ref><ref name="saff">{{cita llibru |autor= [[William Edwin Safford|Safford, William Edwin]] |títulu=Annual report of the Board of Regents of the Smithsonian Institution |capítulu=''Lignum nephriticum'' |ubicación=Washington |editorial=Government Printing Office |añu=1916 |páxines=271&ndash;298 |url=http://archive.org/download/annualreportofbo1915smitfo/annualreportofbo1915smitfo.pdf}}</ref><ref>Valeur, B.; Berberan-Santos, M. R. N. (2011). "A Brief History of Fluorescence and Phosphorescence before the Emergence of Quantum Theory". Journal of Chemical Education 88 (6): 731</ref><ref>{{Cita web |url=http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ed083p765 |títulu=The Fluorescence of Lignum nephriticum: A Flash Back to the Past and a Simple Demonstration of Natural Substance Fluorescence }}</ref> El compuestu químicu responsable d'esta fluorescencia ye la matlalina, que ye'l productu d'oxidación d'unu de los flavonoides que s'atopen nesa madera.<ref name="acuna"/>

En 1819, [[Edward Daniel Clarke|Edward D. Clarke]]<ref>Edward Daniel Clarke (1819) [https://books.google.com/books?id=KWc7AQAAIAAJ&pg=PA34#v=onepage&q&f=false "Account of a newly discovered variety of green fluor spar, of very uncommon beauty, and with remarkable properties of colour and phosphorescence,"] ''The Annals of Philosophy'', '''14''' : 34 - 36; from page 35: "The finer crystals are perfectly transparent. Their colour by transmitted light is an intense ''emerald green''; but by reflected light, the colour is a deep ''sapphire blue''; … ".</ref> y en 1822 [[René Just Haüy]]<ref>Haüy merely repeats Clarke's observation regarding the colors of the specimen of fluorite which he (Clarke) had examined: Haüy, ''Traité de Minéralogie'', 2nd ed. (Paris, France: Bachelier and Huzard, 1822), vol. 1, page 512. Fluorite is called "chaux fluatée" by Haüy. [https://books.google.com/books?id=MvcTAAAAQAAJ&pg=PA512#v=onepage&q&f=false From page 512]: "... violette par réflection, et verdâtre par transparence au Derbyshire." ([the color of fluorite is] violet by reflection, and greenish by transmission in [specimens from] Derbyshire.)</ref> describieron fluorescencia nes fluorites, en 1833 [[David Brewster|sir David Brewster]] describió'l fenómenu na [[clorofila]]<ref>David Brewster (1834) [https://books.google.com/books?id=I_UQAAAAIAAJ&pg=PA538#v=onepage&q&f=false "On the colours of natural bodies,"] ''Transactions of the Royal Society of Edinburgh'' '''12''' : 538-545; on page 542, Brewster mentions that when white light passes through an alcoholic solution of chlorophyll, red light is reflected from it.</ref> y en 1845 sir [[John Herschel]] fixo lo mesmo cola [[quinina]].<ref>Vease:<br />* Herschel, John (1845a) [https://books.google.com/books?id=GmwOAAAAIAAJ&pg=PA143#v=onepage&q&f=false "On a case of superficial colour presented by a homogeneous liquid internally colourless,"] ''Philosophical Transactions of the Royal Society of London'', '''135''' : 143-145; see page 145.<br />* Herschel, John (1845b) [https://books.google.com/books?id=GmwOAAAAIAAJ&pg=PA147#v=onepage&q&f=false "On the epipŏlic dispersion of light, being a supplement to a paper entitled, "On a case of superficial colour presented by a homogeneous liquid internally colourless" ,"] ''Philosophical Transactions of the Royal Society of London'', '''135''' : 147-153.</ref>

Nun artículu de 1852 sobre la "[[refrangibilidad]] " (cambéu de llonxitú d'onda) de la lluz, [[George Gabriel Stokes]] describió la facultá del [[fluorita|fluorspar]] y del [[cristal d'uraniu]] pa camudar la lluz invisible más allá del estremu violeta del espectru visible en lluz azul. Llamó a esti fenómenu fluorescencia (''fluorescence''): «Cuasi inclino a acuñar una pallabra, y llamo l'apariencia ''fluorescencia'', de fluor-spar [esto ye, la fluorita], como'l términu análogu opalescencia derivar del nome d'un mineral».<ref>"I am almost inclined to coin a word, and call the appearance ''fluorescence'', from fluor-spar [i.e., fluorite], as the analogous term ''opalescence'' is derived from the name of a mineral." {{Cita publicación |títulu=On the Change of Refrangibility of Light |autor=Stokes, G. G. |añu=1852 |publicación=Philosophical Transactions of the Royal Society of London |volume=142 |páxines=463-562 |url=https://books.google.com/books?id=CE9FAAAAcAAJ&pg=PA463#v=onepage&q&f=false |doi=10.1098/rstl.1852.0022 }} From page 479, footnote: "I am almost inclined to coin a word, and call the appearance ''fluorescence'', from fluor-spar, as the analogous term ''opalescence'' is derived from the name of a mineral."</ref> El nome foi deriváu del mineral fluorita (difluoruro de calciu), qu'en delles muestres tien rastros d'[[europiu]] bivalente, que sirve como activador fluorescente emitiendo lluz azul. Nun esperimentu clave utilizó un prisma p'aisllar la radiación ultravioleta de la lluz solar y reparó la lluz azul emitida por una solución de etanol de quinina espuestu por ella.<ref>Stokes (1852), pages 472-473. In a footnote on page 473, Stokes acknowledges that in 1843, [[A. Y. Becquerel|Edmond Becquerel]] had observed that quinine acid sulfate strongly absorbs ultraviolet radiation (i.e., solar radiation beyond Fraunhofer's H band in the solar spectrum). See: Edmond Becquerel (1843) [http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k2976b/f894.image "Des effets produits sur les corps par les rayons solaires"] (On the effects produced on substances by solar rays), ''Comptes rendus'', '''17''' : 882-884; on page 883, Becquerel cites quinine acid sulfate ("sulfate acide de quinine") as strongly absorbing ultraviolet light.</ref>

== Mecanismo ==
=== Consideración previes ===
Pa entender el mecanismu subxacente al procesu de fluorescencia ye necesariu primero repasar el conceutu d'[[orbital atómicu]] y d'[[orbital molecular]].

Los electrones nun átomu entámense ocupando distintos orbitales, esto ye, rexones nel espaciu en redol al nucleu onde esiste una cierta probabilidá d'atopalos. Esisten orbitales de baxa enerxía y orbitales d'alta enerxía. Los electrones prefieren ocupar primero, y siempres que seya posible, los orbitales de menor enerxía que s'atopen sacupaos. Sicasí esto nun significa que nun puedan ocupar transitoriamente orbitales de mayor enerxía.

=== Transiciones electróniques ===
Pa mover un electrón d'un orbital de baxa enerxía a un orbital de mayor enerxía ye necesariu cubrir esa diferencia d'enerxía con un apurra esternu (ye cuasi como llevar un cuerpu d'un llugar baxu a un llugar con ciertu altor, cola diferencia de qu'a escala atómica la diferencia d'enerxía ente orbitales atópase '''''[[saltu cuánticu|cuantizada]]'''''). Pa cada tipu d'átomu la diferencia d'enerxía ente dos orbitales daos ye constante y los electrones pueden movese ente esos orbitales namái ganando o perdiendo esa cantidá fixa d'enerxía. Esti procesu conozse como transición electrónica. Nel casu de tratase d'átomos únicos esto provoca que cada tipu d'átomu tenga [[llinia d'absorción]] y [[llinia d'emisión|llinies d'emisión]] bien carauterístiques, ye dicir que seya capaz d'absorber o emitir enerxía en forma de cuantos de lluz a determinaos llonxitúes d'onda correspondientes a cada unu de los procesos de '''[[Saltu cuánticu|saltu]]''' de los electrones ente orbitales de distinta enerxía. Nel casu d'átomos únicos les llinies espectrales son bien precises y definíes porque les transiciones ente distintes orbitales tienen diferencies d'enerxía bien marcaes y precises.

=== Espectros moleculares ===
Cuando los átomos combinar pa formar molécules, los sos orbitales atómicos sumen, combinándose pa formar [[orbitales moleculares]]. Los electrones agora pueden ocupar rexones de probabilidá en redol a dellos nucleos. La combinación d'orbitales atómicos producir en forma llinial, esto significa por casu que si se combinen dos átomos, cada unu de los cualos tien cuatro orbitales atómicos, la molécula va tener como resultáu ocho orbitales moleculares. Estos orbitales moleculares van tener enerxíes entemedies a les de los orbitales atómicos que se combinaron pa formalos. La situación va tornándose más complexa cuantos más átomos tenga una molécula. De resultes molécules relativamente simples tienen un númberu bien alzáu d'orbitales moleculares ente los cualos pueden producise transiciones electróniques. Ye por eso que les molécules tienen [[banda espectral|bandes]] d'emisión y absorción y non llinies. Estes bandes atópense formaes pola superposición d'una gran cantidá de llinies correspondientes a caúna de les transiciones posibles ente distintes orbitales dientro de la molécula. Y pa complicar entá más la situación, hai que considerar que les molécules nun son ríxides, sinón que se trata d'estructures dinámiques que tán sometíes a deformaciones estructurales, debíes por casu a vibraciones térmiques o a rotaciones de determinaes partes de la molécula. Cuando s'alteria la forma d'una molécula, tamién s'alteria la forma de los orbitales moleculares que la formen y de resultes altériase la enerxía de los mesmos. Les deformaciones estructurales provoquen llixeres diferencies ente les enerxíes de distintes orbitales que faen que se modificar les enerxíes de transición electrónica ente elles. Finalmente cabo considerar que nuna molécula n'estáu basal, munchos de los electrones atópase en [[estáu singlete]], esto ye, atópense complementaos por otru electrón dientro del mesmu orbital con un [[espín]] antiparalelo. Una transición electrónica típica, implica qu'un electrón n'estáu singlete, salta a un orbital de mayor enerxía adquiriendo un [[tao doblete]] onde'l so espín nun s'atopa complementáu por otru antiparalelo. Pero pueden asoceder otru tipu de transiciones, na cual dos electrones en tao doblete, pueden ser promovíos a dos orbitales dexeneraos (d'igual enerxía) adquiriendo un [[tao triplete]] nel cual los sos espines son paralelos. Les transiciones de espín, tamién pueden absorber y emitir enerxía en forma de lluz.

=== Mecanismu básicu y diagrama de Jablonski ===
Un [[diagrama de Jablonski]] ye básicamente una representación simplificada de los niveles electrónicos (orbitales) d'una molécula y de les posibles transiciones electróniques que pueden dase ente estos niveles. Nuna diagrama de Jablonski arrexuntar verticalmente los estaos electrónicos d'alcuerdu a la so enerxía y horizontalmente d'alcuerdu a la so [[multiplicidá de espín]]. Les transiciones radiativas representar con llinies rectes y les non radiativas con llinies ondulaes. De siguío preséntase una diagrama de Jablonski modificáu pa representar una molécula hipotética que tien un nivel electrónicu basal (S<sub>0</sub>) dos niveles electrónicos d'alta enerxía (S<sub>1</sub> y S<sub>2</sub>) y un nivel de dos orbitales dexeneraos con espines paralelos (triplete T<sub>1</sub>) cada unu d'estos niveles con dellos subniveles vibracionales debíos a les deformaciones térmiques de la molécula (Vb). Na exa vertical allúgase la enerxía relativa de cada nivel electrónicu, y na exa horizontal consideremos al tiempu y non a la multiplicidá de espín. Les fleches verticales representen absorciones y emisiones d'enerxía en forma de fotones y les fleches diagonales impliquen disipación d'enerxía por medios non radiativos (en forma de calor).

[[Ficheru:JabloSp.png|right|400px]]

La situación equí representada empieza pola promoción d'un electrón que s'atopaba n'estáu basal S<sub>0</sub> a un nivel electrónicu d'alta enerxía S<sub>2</sub> nun [[estáu escitáu|estáu vibracional altu]] (la llinia Vb más alta de toes). Esta promoción produzse cuando la molécula absuerbe enerxía, polo xeneral en forma d'un cuanto de lluz ([[fotón]]). Esti electrón nun estáu electrónicu escitáu vibracionalmente alto puede dexar parte de la so enerxía en forma de vibraciones que se tresmiten al restu de la molécula (flecha mariella diagonal retulada como NR). Esta enerxía aumenta l'amplitú de les vibraciones de la molécula, enerxía que ye finalmente estenada cuando la molécula topeta con otres molécules venciéndola en forma de calor.

L'electrón puede dir cayendo como nuna escalera ente distintos estaos vibracionales venciendo en cada pasu parte de la so enerxía en forma de calor, qu'aumenta les vibraciones de la molécula. Tamién puede faelo dexando toa'l so enerxía de golpe, cayendo a un nivel inferior y emitiendo gran parte de la enerxía en forma d'un únicu cuanto de lluz (situación representada pola primer flecha verde vertical).

Anque en teoría sería posible que l'electrón cayera dende l'estáu vibracional alto al estáu basal S<sub>0</sub>, na práutica esto nun asocede, pos la molécula rápido tresfier parte de la enerxía absorbida a otros orbitales per mediu d'un mecanismu de [[reconversión enerxética interna]], un procesu qu'asocede usualmente en tiempos bien curtios del orde de 10<sup>-15</sup> segundos, polo que resulta virtualmente imposible pal electrón vencer nuevamente'l total de la enerxía que recibió y de resultes la lluz emitida ye siempres de menor enerxía y mayor llonxitú d'onda que la recibida. A midida que el tiempu enllargar, mayor ye la cantidá d'enerxía que se pierde por procesos non radiativos y mayor ye la llonxitú d'onda de la lluz emitida. Eventualmente tolos electrones n'estaos escitaos cayen hasta l'estáu basal yá seya emitiendo lluz (FE) o perdiendo enerxía por procesos non radiativos (NR) estos procesos producir na fluorescencia en tiempos d'hasta 10<sup>-9</sup> segundos.

En delles molécules sicasí, esisten orbitales dexeneraos con enerxíes bien similares a les de los niveles escitaos. Nestes molécules puede asoceder qu'un electrón con alta enerxía dexe parte de la so enerxía a un electrón n'estáu basal pa formar dos electrones desapareados en dos orbitales dexeneraos (tao triplete) d'enerxía entemedia. El tao triplete ye metaestable y puede esistir por tiempos descomanadamente llargos si comparar coles transiciones ente estaos dobletes; nel primer casu los tiempos d'escayencia usualmente van dende les centésimes de segundu hasta les hores. Cuando los electrones en tao triplete aparien los sos espines dexen esa enerxía d'apareyamientu en forma de lluz, produciendo'l fenómenu de fosforescencia.

La relaxación d'un estáu S<sub>1</sub> tamién puede asoceder al traviés d'una interacción con una segunda molécula por aciu lo que se conoz como desactivación ([[Quenching (fluorescencia)|quenching fluorescente]]) de la fluorescencia, nesti casu la molécula escitada dexa'l so enerxía a otra y esta postrera estenar en forma de calor. El [[osíxenu]] molecular (O<sub>2</sub>), por casu, ye bien eficiente desactivando la fluorescencia d'otres molécules por cuenta de la so inusual tao triplete fundamental.

Finalmente delles molécules que s'esciten al traviés de l'absorción de lluz o per mediu d'un procesu distintu (P. ex. por causa de una reacción química) pueden tresferir esta enerxía a una segunda molécula 'sensibilizada' por un mecanismu de camín intersistema ente molécules. Al traviés d'esti mecanismu la segunda molécula ye conducida a un estáu d'escitación electrónica y ye finalmente esta postrera la que va emitir fluorescencia. Nestos casos les diferencies d'enerxía ente la radiación excitadora y l'emitida son escepcionalmente grandes. Esti mecanismu utilízase por casu nos [[contador de centelleo|contadores de centelleo]] líquidos pa producir lluz visible a partir de radiaciones nucleares d'alta enerxía.

== Ecuaciones ==
=== Fotoquímica ===
En resume la fluorescencia asocede cuando una molécula, átomu o [[nanoestructura]] vuelve al so [[estáu fundamental]] dempués de ser escitada electrónicamente.

Escitación:

{{ecuación|<math> S_0 + h \nu_{ex} \to S_1 </math>}}

Fluorescencia (emisión) :

{{ecuación|<math> S_1 \to S_0 + h \nu_{em} </math>}}

Equí, <math>h \nu</math> ye un términu xenéricu pa la enerxía del fotón con h = [[constante de Planck]] y onde <math>\nu</math> = [[frecuencia]] de la lluz. (Les frecuencies específiques de la lluz excitadora y emitida son dependientes en cada sistema en particular.)

L'estáu S<sub>0</sub> llámase estáu fundamental de la molécula fluorescente y S<sub>1</sub> ye'l so primer estáu electrónicu escitáu.

Amás d'estos estaos electrónicos, que correspuenden al allugamientu de los electrones d'enllaz de la molécula en distintes [[orbital molecular|orbitales moleculares]], esisten distintos estaos vibracionales pa estos orbitales moleculares, estos estaos vibracionales correspuenden a les oscilaciones qu'esperimenten los átomos que formen la molécula en redol a los enllaces.

Los estaos vibracionales altos pueden estenar enerxía en forma de calor, aumentando les vibraciones de les molécules vecines.

Una molécula n'estáu d'escitación electrónica, S<sub>1</sub>, puede adquirir un estáu de menor enerxía por distintos mecanismos. Puede por casu sufrir un 'escayencia non radiativo' nel cual la mayor parte de la enerxía d'escitación ye estenada como calor (vibraciones) escontra'l disolvente. Les molécules orgániques escitaes tamién pueden relaxase por aciu conversión a un tao triplete apurriendo enerxía a otru orbital molecular pa llograr a la fin dos orbitales con enerxíes entemedies, finalmente dalgunu d'estos orbitales reláxase emitiendo un cuanto de lluz, por [[fosforescencia]] o por aciu un segundu pasu non radiativo d'escayencia.

=== Rendimientu cuánticu ===
El [[rendimientu cuánticu]] d'un procesu de fluorescencia ye una manera d'interpretar la [[rendimientu (física)|eficacia]] del mecanismu.<ref>{{cita llibru|apellíos=Skoog |nome=Douglas A. |títulu=Principio d'analís instrumental |añu=2001 |editorial=Mc Graw Hill |ubicación=España |edición=5ta |páxina=387|capítulu=15}}</ref> ([[Eficiencia cuántica|''Vease eficiencia cuántica'']])

Defínese como la proporción ente'l númberu de fotones emitíos y el de fotones absorbíos.

{{ecuación|<math> \Phi = \frac {\rm \#\ moleculas \ luminiscentes} {\rm \#\ moleculas \ exitacidas} </math>}}

El máximu rendimientu cuánticu de fluorescencia ye polo tanto 1 (100%); esto significa que cada [[fotón]] absorbíu resulta nun fotón emitíu. Sicasí compuestos con rendimientos cuánticos de 0,10 considérense entá abondo fluorescentes.

Otra forma de definir el rendimientu cuánticu d'un mecanismu de fluorescencia ye por aciu les tases a les cualos aparra l'estáu d'escitación:

{{ecuación|<math> \frac{ { k}_{ f} }{ \sum_{i}{ k}_{i } } </math>}}

onde <math>{ k}_{ f}</math> ye la tasa d'[[emisión bonal]] de radiación y <math> \sum_{i}{ k}_{i } </math> ye la suma de toles tases d'escayencia.

Otres tases d'escayencia del estáu d'escitación deber a mecanismos distintos a la emisión de fotones y con frecuencia llámense, poro, “tases non-radiativas”.

Ente estes postreres podemos incluyir: [[desactivación per choque dinámica]], interacción de campu cercano dipolo-dipolo (o [[tresferencia d'enerxía de resonancia]]), [[conversión interna]] y [[pasu de intersistema]]. Poro, si la tasa d'escayencia de cualquier vía camuda, esto afecta tantu a la de vida del estáu escitáu, como al rendimientu cuánticu de la fluorescencia.

El rendimientu cuánticu de fluorescencia mídese comparéndolo con un patrón; el sal sulfatu de [[quinina]] eslleida n'ácidu sulfúrico ye un patrón común pa la midida de fluorescencia.

=== Tiempu de vida ===
El tiempu de vida de la fluorescencia depende básicamente del tiempu permediu que permanez la molécula nel so estáu d'excitación antes d'emitir un fotón.

La fluorescencia típicamente sigue una cinética de primer orde:

{{ecuación|<math> \left[S 1 \right] = \left[S 1 \right]_0 y^{-\Gamma t}, </math>}}

onde <math>\left[S 1 \right]</math> ye la concentración de molécules n'estáu d'escitación nel tiempu <math>t</math>, <math>\left[S 1 \right]_0</math> ye la concentración inicial y <math>\Gamma</math> ye la tasa d'escayencia o l'inversu del tiempu de vida de la fluorescencia.

Este ye un exemplu d'[[escayencia esponencial]]. Dellos procesos radiativos y non radiativos pueden despoblar l'estáu escitáu. Nesi casu, la tasa d'escayencia total ye la suma de toles tases:

{{ecuación|<math> \Gamma_{tot}=\Gamma_{rad} + \Gamma_{nrad} </math>}}

onde <math>\Gamma_{tot}</math> ye la tasa d'escayencia global, <math>\Gamma_{rad}</math> ye la tasa d'escayencia radiativo y <math>\Gamma_{nrad}</math> la tasa d'escayencia non radiativo.

La ecuación ye bien similar a una reacción química de primer orde na cual la tasa constante de primer orde ye la suma de toles tases (un modelu cinéticu paralelu). Si la tasa d'emisión bonal, o cualesquier de les otres tases, son rápides el tiempu de vida ye curtiu.

Pa compuestos fluorescentes qu'emitan fotones con enerxíes dende'l UV hasta l'infrarroxu cercanu, los tiempos típicos d'escayencia del estáu escitáu atopar ente 0.5 a 20 [[nanosegundos]]. El tiempu de vida d'un fluoróforo ye un parámetru importante pa les aplicaciones práutiques de la fluorescencia tales como la [[tresferencia d'enerxía de resonancia]].

== Regles ==
Esisten delles regles pa predicir los comportamientos de la fluorescencia. La [[Regla de Kasha]], por casu, dicta que'l rendimientu cuánticu de luminiscencia ye independiente del llonxitú d'onda de la radiación.

Esto nun ye siempres ciertu y contradizse de cutiu en munches molécules simples. Una declaración un tanto más confiable, anque entá con esceiciones, podría ser que l'espectru de fluorescencia amuesa bien poca dependencia cola llonxitú d'onda de la radiación.

El ''[[diagrama de Jablonski]]'' describe la mayor parte del mecanismu de relaxación pa les molécules en [[estáu escitáu]].

== Aplicaciones ==
Esisten munchos compuestos naturales y sintéticos qu'exhiben fluorescencia, y tienen una tremera d'aplicaciones práutiques, dende la simple decoración fluorescente hasta aplicaciones en química analítica tales como [[Inmunoensayo de polarización fluorescente|FPIA]]. Na naturaleza hai múltiples exemplos d'organismos qu'utilicen la fluorescencia y n'especial la [[quimioluminiscencia]] p'atraer alimentu o pareya, o bien p'axorizar a los depredadores.

=== Llume ===
[[Ficheru:Art exhibition under black light.jpg|thumb|250px|Pintura y plásticu fluorescente allumaos por [[lluz negro|lluz Ultravioleta]]. (artista: Beo Beyond)]]
El común [[llámpara fluorescente|tubu fluorescente]] depende de la fluorescencia. Dientro del tubu de vidriu hai un vacíu parcial y una pequeña cantidá de [[mercuriu (elementu)|mercuriu]]. Una descarga llétrica nel tubu causa que los átomos de mercuriu emitan lluz. La lluz emitida atopar nel rangu [[ultravioleta]] (UV), y ye polo tanto invisible pa los nuesos güeyos; pero'l tubu atópase revistíu con una capa d'un material fluorescente llamáu '' [[fósforu]]'', que absuerbe la lluz ultravioleta y la reemite nel espectru visible. El llume fluorescente ye energéticamente muncho más eficiente que la teunoloxía incandescente, pero'l [[espectru visible|espectru]] producíu puede faer que ciertu colores nun paezan naturales, esto ye asina porque l'espectru d'emisión nun ye continuu, sinón que s'atopa formáu por un llindáu númberu de llonxitúes d'onda ([[llinia d'emisión|llinies d'emisión]]).

A mediaos de los años 1990, yá yera teunoloxía común el [[diodu emisor de lluz|LED]] de lluz blanco, esti tipu de LED funciona al traviés d'un procesu similar. Típicamente, nestos dispositivos el semiconductor emisor produz lluz na parte azul del espectru, que topeta con un compuestu ''fluorescente'' depositáu nel chip; y esti fluorescente emite na rexón verde y colorao del espectru. La combinación de la lluz azul que pasa al traviés del ''fluorescente'' y la lluz emitida pol mesmu produz una lluz cuasi blanco.

La [[Llámpara fluorescente compacta]] (CFL) funciona de la mesma forma que cualquier tubu fluorescente típica y con ventayes. Ye utilizada pa reemplazar llámpares incandescentes en munches aplicaciones. Producen un cuartu del calor por lumen emitíu que los bombillos incandescentes y duren hasta cinco veces más. Estes llámpares contienen mercuriu y tienen de ser remanaes y dispuestes con cuidu. Les desventaxes de qu'estes llámpares tengan un balastru ye que nun encaxar afechiscamente en tolos aparatos de lluz. Toles llámpares fluorescentes tienen un retrasu significativu al momentu de ser encendíes comparaes coles llámpares incandescentes, una desventaxa en delles aplicaciones. Adicionalmente, la teunoloxía que-yos dexa ser usaes tamién amenorga significativamente la so vida útil y la so fiabilidá n'aplicaciones de lluz crepuscular, por casu al utilizales colos famosos atenuadores o ''dimmers''.

=== Química analítica ===
La fluorescencia puede ser detectada con un [[monocromador]] p'atopar emisiones típiques de compuestos presentes nuna [[cromatografía líquida d'alta eficacia]]. Amás, dexa visualizar les manches producíes por una [[cromatografía en capa fina|TLC]] si los compuestos o los reactivos de reveladores son fluorescentes.

La fluorescencia ye más efectiva cuando hai una gran proporción d'átomos nos niveles baxos d'enerxía nuna [[distribución de Boltzmann]]. Esiste entós una mayor probabilidá que los átomos con enerxía baxa sían escitaos y lliberen de la mesma fotones, dexando asina un analís más eficiente.

Les buelgues dactilares pueden visualizase con compuestos fluorescentes como la [[ninhidrina]].
{{VT|Fluorímetro|Espectrofluorimetría}}

=== Bioquímica y medicina ===
Les biomoléculas pueden marcase con un grupu químicu fluorescente ([[fluorocromo]]) por aciu una reacción química simple, lo cual dexa una detección sensible y cuantitativo de la molécula. Dellos exemplos:
* La [[microscopiu de fluorescencia|microscopía de fluorescencia]] de texíos, célules o estructures subcelulares consíguese marcando l'anticuerpu con un fluorocromo y dexando qu'aquél atope'l so antígeno correspondiente presente na muestra. Al marcar dellos anticuerpos con distintos fluorocromos puede llograse la visualización de múltiples oxetivos dientro d'una mesma imaxe.
* [[Secuenciación automática d'ADN]] pol [[métodu de terminación de la cadena]]: cada unu de los cuatro ddNTP atópase marcáu con un fluorocromo específicu, de tala forma que xenérense cadenes de distintu llargor que al ser sometíes a una fonte de UV puede determinase la base nitrogenada terminal de cada cadena por cuenta del llonxitú d'onda emitida carauterística de cada fluorocromo.
[[Ficheru:AgarosegelUV.jpg|thumb|right|[[Electroforesis]] en xel de agarosa tiñíu con bromuru de etidio. El bromuru de etidio entrepolar nel ADN y fluoresce naranxa cuando s'espón a lluz UV.]]
* Detección d'ADN: el compuestu [[bromuru de etidio]], llibre de camudar la so conformanza en disolución, tien poca fluorescencia. La fluorescencia del bromuru de etidio auméntase descomanadamente cuando se xune al ADN, de tala forma que esti compuestu ye bien útil pa visualizar la llocalización de fragmentos d'ADN nel métodu d'[[electroforesis en xel]]es de agarosa. El bromuru de etidio puede ser tóxicu, por tanto una alternativa más segura ye tiñir con [[SYBR Green]].
* [[Chip d'ADN|Microarreglos]]
* Inmunoloxía: los sitios d'unión d'un anticuerpu a un espécime microscópicu por casu, pueden ser vistos, ya inclusive cuantificados, emplegando la fluorescencia si xunióse-y primeramente un grupu químicu fluorescente al anticuerpu específicu ([[Inmunofluorescencia indireuta|IFI]]).
* La fluorescencia foi emplegada pal estudiu de la estructura y conformanza del ADN, asina mesmu como de proteínes, con téuniques como la [[tresferencia d'enerxía de resonancia]], que mide distancies a nivel de angstroms. Lo anterior ye especialmente importante en complexos de biomoléculas múltiples.
* Ye utilizada en ([[Citometría]]) de fluxu pa identificar distintos receptores nes célules estudiaes, marcando estes célules con anticuerpos específicos conxugaos a un fluorescente.
* La [[Proteína Verde Fluorescente]] (GFP), de l'aguamala ''[[Aequorea victoria]]'', convirtióse nuna ferramienta d'investigación bien importante. GFP y otres proteínes rellacionaes son usaes como reporteros d'un ensin númberu d'eventos biolóxicos incluyendo aquellos de llocalización subcelular. Los niveles d'espresión xénica son midíos en delles ocasiones xuniendo'l xen de producción de GFP col xen d'interés.

Tamién, diverses molécules biolóxiques tienen fluorescencia intrínseca y por tanto, pueden ser emplegaes ensin necesidá de xuniles a una etiqueta química. Delles vegaes, esta fluorescencia intrínseca camuda cuando la molécula atopar nun ambiente específico, de tala forma que la distribución o'l lligamientu de la molécula pueden ser midíos. La [[bilirrubina]], por casu, ye altamente fluorescente cuando se xune a l'albúmina sérica nun sitiu específicu. La protoporfirina cinc, que s'atopa nes célules sanguínees cuando la producción del grupu hemo ye tornáu pola esistencia de plomu o l'ausencia de fierro nel sangre, tien una fuerte fluorescencia y puede ser, por tanto, emplegada pa detectar estos problemes.

El númberu d'aplicaciones de la fluorescencia foi creciendo nel campu de la biomedicina, la bioloxía y n'otres ciencies rellacionaes. Los métodos d'analises nestos campos tamién fueron aumentando: [[Inmunoensayo de polarización fluorescente|FPIA]], [[Fluorescence lifetime imaging|FLIM]], FLI, [[Fluorescence loss in photobleaching|FLIP]], [[CALI]], [[FLIE]], [[Fluorescence resonance energy transfer|FRET]], [[Fluorescence recovery after photobleaching|FRAP]], [[Fluorescence correlation spectroscopy|FCS]], [[PFRAP]], [[smFRET]], [[FRIPS]], [[SHRIMP]] o [[Total internal reflection fluorescence microscope|TIRF]]. Munches d'estes téuniques basar nos microscopios de fluorescencia. Los microscopios utilicen fontes de lluz d'alta intensidá, usualmente llámpares de mercuriu o xenón, LED's, o láseres, pa xenerar fluorescencia nes muestres so observación. Darréu, los filtros ópticos dixebren la lluz escitada de la fluorescencia emitida, pa dexar que seya detectada a güeyu, emplegando una cámara o utilizando dalgún otru detector de lluz como espectrógrafos, etc. Munches investigaciones tán llevándose a cabu p'ameyorar yá seya los desempeñu d'estos microscopios, les sondes fluorescentes usaes, y les aplicaciones de les mesmes. D'interés particular son los microscopios confocales, que utilicen un poru pa llograr seiciones óptiques, apurriendo una vista cuantitativa y en 3D de la muestra.

=== Xemoloxía, mineraloxía, xeoloxía y ciencies forenses ===
Les xemes, los minerales, les fibres y munchos otros materiales que pueden ser atopaos en [[medicina forense]], pueden tener una fluorescencia distintiva o pueden fluorecer distinta baxu [[lluz ultravioleta]] d'onda curtia, d'onda llarga, o [[rayos X]]:
Munchos tipos de [[calcita]] y ámbare van presentar fluorescencia so lluz ultravioleta d'onda curtia. Los rubinos, les esmeraldes y el [[diamante Hope]] exhiben fluorescencia colorada so lluz UV d'onda curtia; los diamantes tamién emiten lluz so rayos X.

El petroleu emite fluorescencia nun rangu de colores, dende'l marrón mate p'aceites pesaos y alquitrán hasta l'amarellentáu y blancu azuláu pa los aceites bien llixeros y entestaos. Esti fenómenu ye usáu en perforaciones feches pa la esploración de petroleu dexando identificar pequeñes cantidaes de crudu nes perforaciones y nos poros de les muestres.

=== Líquidos orgánicos ===
Los líquidos orgánicos, como los amiestos d'[[antraceno]] en [[bencenu]] o [[tolueno]], emiten fluorescencia so l'acción de radiación UV o rayu gamma. Los tiempos d'escayencia d'esta fluorescencia atopar nel orde de los nanosegundos una y bones la duración de la lluz depende del tiempu de vida de los estaos escitaos del material fluorescente, nesti casu antraceno.

== Ver tamién ==
* [[Llámpara fluorescente]]
* [[Lluz negro]]
* [[Espectroscopía fluorescente]]
* [[Fosforescencia]]
* [[Fluorescencia de rayos X]]

== Referencies ==
{{llistaref}}

== Enllaces esternos ==
* [http://www.invitrogen.com/site/us/en/home/References/Molecular-Probes-The-Handbook/Introduction-to-Fluorescence-Techniques.html#head1 Introducción a la fluorescencia] (n'inglés).
* [http://www.fluorophores.org ''The database of fluorescent dyes''.]
* [https://web.archive.org/web/20090202152315/http://www.jobinyvon.es/Fluorescence/Slideshows Principios de base de la espectroscopia de fluorescencia.]
* [http://www.pti-nj.com/Applications.html ''Fluorescence Applications''.]
* http://jobinyvon.com/SiteResources/Data/Templates/1divisional.asp?DocID=514&v1DÍI=&lang=
* [https://www.micro-shop.zeiss.com/?s=2525647761b33&l=en&p=us&f=f ''Interactive Fluorescence Dye and Filter Database''.]
* [http://www.iss.com/resources/lifetime.html ''ISS Fluorescence Lifetime Standards Tables''.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100728010648/http://www.iss.com/resources/lifetime.html |date=2010-07-28 }}
* [http://www.iss.com/resources/probes.html ''ISS Fluorescence Probes Data Tables''.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100728010659/http://www.iss.com/resources/probes.html |date=2010-07-28 }}
* [http://www.fluorescence-foundation.org ''The Fluorescence Foundation''.]
* [http://www.fluorophores.org Fluorophores.org ''The database of fluorescent dyes''.]
* [https://web.archive.org/web/20051215212824/http://www.shsu.edu/~chemistry/chemiluminescence/JABLONSKI.html ''Jablonski diagram''.]
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* [http://micro.magnet.fsu.edu/primer/techniques/fluorescence/fluorescenceintro.html ''Basic Concepts in Fluorescence''.]
* [http://johnbokma.com/pet/scorpion/detection-using-uv-leds.html ''Scorpion detection using UV LEDs''.]
* [http://www.confocal-microscopy.org/Protocols%20-%20Immunofluorescence.htm ''Immunofluorescence Protocol''.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110516213017/http://www.confocal-microscopy.org/Protocols%20-%20Immunofluorescence.htm |date=2011-05-16 }}
* [http://www.ii.bham.ac.uk/clinicalimmunology/CISimagelibrary/ ''An example of use of fluorescence in generating cellular images''.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090925190032/http://www.ii.bham.ac.uk/clinicalimmunology/CISimagelibrary/ |date=2009-09-25 }}
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* [http://www.antibodypatterns.com/ ''More examples how the fluorescence can be used''.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20110510091627/http://www.antibodypatterns.com/ |date=2011-05-10 }}
* [http://www.betz.lu/index.php/a/2007/06/03/how_to_do_fluorescent_bodypainting_photo ''Fluorescence in dixital Photography''.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20071218121703/http://www.betz.lu/index.php/a/2007/06/03/how_to_do_fluorescent_bodypainting_photo |date=2007-12-18 }}
* [https://web.archive.org/web/20090321073237/http://www.fenskeart.com/!artist.html ''The Influence of Fluorescence in the World of Art''.]
* [http://luxrerum.icmm.csic.es ''Fluorescence control by Photonic Crystals - ICMM''.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20190801184933/http://luxrerum.icmm.csic.es/ |date=2019-08-01 }}
* [http://www.uvminerals.org ''The Fluorescent Mineral Society''.]
* [http://www.noxton.net ''Fluorescence in Practice''.]
* [http://www.lfd.uci.edu ''Laboratory for Fluorescence Dynamics''.]
* [http://www.lfd.uci.edu/workshop/2008/ ''"A nano-history of fluorescence", lecture by David Jameson''.]
* [https://web.archive.org/web/20080527052150/http://www.mcb.arizona.edu/IPC/spectra_page.htm ''Exitation and emmision spectra of various fluorescent dyes''.]
* [http://confocal-manawatu.pbworks.com/ ''Manawatu Microscopy''.]
* [http://www.fluomedia.org/science/ Téunica pa la observación de la fluorescencia d'organismos marinos] (n'inglés).
* [http://www.fluopedia.org/publications/ Historia ya investigación científica del significáu biolóxicu de la bio-fluorescencia marina] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20140714155528/http://www.fluopedia.org/publications/ |date=2014-07-14 }} {{n'idioma|en|inglés y alemán}}.





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