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Fluoreszenz


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Fluoreszenz ist ein optisches Phänomen bei dem Atom oder Molekül ein Photon absorbiert und später ein Photon mit niedrigerer Energie (d.h. größerer Wellenlänge ) emittiert . Die Energiedifferenz der Photonen wird in Wärme umgewandelt.

Das Phänomen ist eine besondere Art Lumineszenz (kaltes Leuchten) und wurde nach dem Mineral Fluorit (Flussspat Calciumfluorid CaF 2 ) benannt.

Im Unterschied zur Fluoreszenz folgt bei der Phosphoreszenz die Emission nicht unmittelbar auf die d.h. innerhalb von 10 -8 sec sondern erst nach Millisekunden Stunden gar Tagen.

Gemäß der Stokesschen Regel muss die des emittierten Photons mindestens gleich oder größer als die des absorbierten Photons. Bei exakt Wellenlängen spricht man auch von Resonanzfluoreszenz.

Eine Ausnahme der Stokesschen Regel stellt Zwei-Photonen-Fluoreszenz dar. Hier kann die Wellenlänge des Photons kleiner sein als die der beiden Photonen solange das den Energieerhaltungssatz nicht verletzt. stellt die halbe Wellenlänge der beiden absorbierten die Untergrenze für die Wellenlänge des emittierten dar.

Inhaltsverzeichnis

Anwendungsgebiete

Es gibt viele natürliche und synthetische die Fluoreszenz zeigen und sie haben eine von Anwendungen:

Aufhellung


Durch die Absorbtion (unsichtbaren) Ultravioletten Lichts die Aussendung sichtbaren Lichts lässt sich eine erzielen:

Beleuchtung

In Leuchtstoffröhren wird UV-Licht ( ultraviolettes Licht ) das durch Gasentladung in der mit Quecksilberdampf gefüllten Röhre erzeugt wird in sichtbares umgewandelt.

Biochemie und Medizin

An große Biomoleküle kann durch eine Reaktion eine fluoreszierende chemische Gruppe angehängt werden dann als sehr sensitiver Marker für dieses dient. Beispiele:

  • Bei der automatischen Sequenzierung der DNA mit der Sanger-Methode hat jede der terminierenden Basen eines DNA-Stückes ihren spezifischen fluoreszierenden Wenn die markierten DNA-Moleküle getrennt werden werden Marker durch UV-Licht angeregt und die Identität Marker wird anhand der Wellenlänge des emittierten festgestellt.
  • Die Verbindung Ethidiumbromid zeigt kaum Fluoreszenz wenn sie in Lösung ihre Konformation frei ändern kann. Durch an DNA wird die Fluoreszenz jedoch stark was sie nützlich bei der Lokalisierung von macht z.B. bei der Agarose-Gelelektrophorese .
  • Auf dem DNA-Chip wird Fluoreszenz verwendet.
  • In der Immunologie werden Antikörper mit einer fluoreszierenden chemischen Gruppe versehen dass die Orte (z.B. eines mikroskopischen Objektes) die die Antikörper binden anhand der Fluoreszenz sind. Die Antigen-Konzentration kann damit sogar quantitativ werden.
  • Fluoreszierende Proteine wie das GFP (Green Fluorescent Protein) als Marker für verschiedenste biologische Vorgänge innerhalb Zellen wie z.B. die Genexpression .

Mineralogie Gemmologie (Edelsteinkunde) und Forensik

Mineralien Edelsteine Fasern und viele andere Materialien die in der Forensik oder an und Antiquitäten untersucht werden haben unterschiedliche Fluoreszenzeigenschaften sie mit kurz- oder langwelligem UV-Licht oder Röntgenstrahlen bestrahlt werden und können dadurch identifiziert

WikiLinks

Mineralienatlas - Fluoreszenz



Bücher zum Thema Fluoreszenz

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