Algunos fenómenos con Luz: Fluorescencia, Fosforescencia y Bioluminiscencia

Sin entrar demasiado en detalle ya que no es el tema de este post, les comentaré que la luz, a grandes rasgos, es un tipo de radiación que se propaga en forma de ondas, y comúnmente medimos la longitud de esas ondas en nanómetros (nm). ¡Un nm es igual a 0.000000001 metros!

A la luz que el ojo humano es capaz de ver, le llamamos “luz visible” y va de 400 a 700 nm (la luz ultravioleta e infrarroja es invisible al ojo humano). Este es un esquema del espectro de la luz:

Como vemos en el esquema, la luz de menor longitud de onda (ondas más cortas), tiene más energía y la luz de mayor longitud de onda (ondas más anchas) tiene menor energía. Así la luz azul (por ejemplo de un LÁSER) es de mayor energía que la verde, la verde que la amarilla y así sucesivamente.

Ahora bien, existen sustancias que emiten luz cuando son expuestas a ciertas longitudes de onda. A este fenómeno se le llama fluorescencia.

Esto ocurre por que cuando estas sustancias absorben la luz, sus electrones se excitan y suben a niveles de energía mayores, posteriormente los electrones regresan a su nivel basal pero liberan un fotón de menor energía al que absorbieron. Por lo tanto, la luz emitida es de una longitud mayor que la luz inicial. Es decir, de un color que se encuentra más arriba en el espectro de la luz.

En el ejemplo que vemos en el esquema, la sustancia fluorescente emitirá luz verde cuando es estimulada con luz azul.

Podemos ver este fenómeno de fluorescencia con los letreros que al ser iluminados con lámparas de luz UV (luz negra) brillan, también podemos ver que nuestra ropa blanca brilla al ser iluminada con este tipo de luz (esto se debe a las sustancias con fósforo que contienen los detergentes). También existen organismos vivos que presentan el fenómeno de fluorescencia.

Existe otro fenómeno muy parecido que no debemos confundir: la fosforescencia.

Cómo se puede apreciar en la figura, la fosforescencia tiene básicamente el mismo principio que la fluorescencia, pero la diferencia muy importante es que las sustancias fosforescentes son capaces de almacenar la energía y siguen emitiendo luz por mucho más tiempo aún cuando ya no están siendo estimuladas. Esto es por que el proceso en el que los electrones regresan a su estado basal es mucho más lento que en la fluorescencia.

Ejemplos de este fenómeno son los juguetitos que brillan en la oscuridad y también las manecillas de los relojes que brillan en color verde. Para que brillen más, es necesario exponerlos a la luz un rato para que se “carguen”, pero cuando apagamos la luz, siguen brillando. Cuando la luz está encendida, de hecho también brillan, sólo que la luz que emiten es muy poquita y no la vemos porque se pierde con el resto de la luz.

Igual que en el caso de la fluorescencia, también existen organismos vivos con esta propiedad.

Finalmente, les hablaré de otro fenómeno con luz que ocurre en algunos seres vivos, por lo mismo se le llama bioluminiscencia.

En este caso, la luz se produce por la reacción química de una sustancia llamada luciferina con el oxígeno y energía, gracias a la ayuda de una enzima llamada luciferasa. El ejemplo más común de este fenómeno ocurre en las luciérnagas.

Este proceso no es tan simple como parece, y también están involucrados electrones que se excitan y aumentan su energía. Además, en los diferentes organismos existen diferentes tipos de luciferinas, que dependiendo de su estructura emiten luz a diferentes longitudes de onda, es decir diferentes colores (¿van agarrando la onda?). Los colores más comunes van del azul al verde, amarillento, y en algunos casos tonalidades rojizas.

Es importante comentarles que el sistema luciferina-luciferasa también es utilizado en el laboratorio, ya que con estas sustancias puras se puede llevar la reacción a cabo en un tubo de ensaye, y las aplicaciones de este sistema son muy variadas.

Existen muchos organismos que emiten luz, y varios de ellos combinan más de uno de estos fenómenos, pero ya veremos más sobre ello en las siguientes entradas.

¡Hasta la próxima!

Por: Lilianha Domínguez Malfavón