Fluoreszenz ist ein verbreiteter, aber oft falsch angewendeter Begriff bei lichterzeugenden Prozessen. Lichtemission heißt Fluoreszenz immer dann wenn a: die Enegiezufuhr durch Licht erfolgt und wenn b: die Emission aus einem Singulett-Zustand heraus erfolgt. Der Name Fluoreszenz geht auf das Mineral Fluorit zurück, bei dem diese Erscheinung beobachtet und beschrieben wurde, wobei es sich dabei aus heutiger Sicht um eine Phosphoreszenz handelt. Um die Fluoreszenz eines Stoffes beobachten zu können, benötigt man eine geeignete Lichtquelle. Besonders geeignet sind UV-Lampen, da die meisten Stoffe Absorptionsbanden im UV-A Bereich (λ = 315-380 nm) und im UV-B Bereich (λ = 200-315 nm) haben. Da UV-Licht von unserem Auge nicht wahrgenommen werden kann, überdeckt es auch nicht die meist im Sichtbaren liegende Fluoreszenzemission. Bei der Erzeugung von UV-Licht tritt oft auch ein geringer Anteil an sichtbaren Licht auf, der durch Wood-Filter herausgefiltert werden kann. Kommerzielle Anwendungen, z. B. in Fluoreszenzmikroskopen regen meist direkt die im sichtbaren Spektralbereich liegenden Absorptionsbanden der eingesetzten Farbstoffe an. Das nicht absorbierte Licht muss dann durch geeignete Filter herausgefiltert werden.
Für technische Anwendungen gibt es Gasentladungslampen mit Quecksilberdampffüllung, die ein typisches Linienspektrum aufweisen, wobei durch technische Maßnahmen oder spezielle Filter der Schwerpunkt auf eine Emission bei λ = 254 nm oder bei λ = 366 nm gelegt wird. Eine modernere Lösung ist die Verwendung von LED (Licht Emittierende Dioden) als UV-Quelle. Sie benötigen wenig Energie und sind deshalb auch als transportable UV-Quelle für Exkursionen geeignet. Bezahlbare Modelle gibt es allerdings leider nur für langwelliges UV-Licht (λ = 350 nm - 400 nm), was aber für viele Anwendungen ausreicht.
Das sind die derzeit besten UV-Lampen die ich kenne. Rechts eine Handlampe für Mineralogen (UV-Tool M12), die eine Gasentladungsröhre enthält und die für ihre Größe eine beachtliche Menge kurzwelliges UV-Licht (254 nm) abstrahlt. Links oben eine meiner "Dienstlampen", ein unglaublich starker UV-Strahler (350 nm) mit dem ich selbst in einem großen Hörsaal noch Gegenstände in der letzten Reihe anstrahlen kann und die Firma Filber hat noch stärkere Lampen im Angebot. Links vorne eine private Neuanschaffung die Convoy S2+uv. Das ist eine super UV-Lampe die ein starkes 365 nm Licht abstahlt und die man wirklich kostengünstig kaufen kann. Den Wood Filter muss man aber extra bestellen und selber einbauen.
Das ist ein Angebot von Standard UV-Quellen wie sie häufig verwendet werden. Ganz hinten ist eine professionelle UV-Lampe wie sie in Laboren zu finden ist. Die gibt es in verschiedenen Größen und Leistungsklassen. Sie basieren auf Gasentladungs-röhren und haben je eine Röhre für 366 nm und 254 nm. Links ist ein Geldscheinprüfer und daneben eine billige Lampe für das Geocaching. Davon würde ich abraten; das Licht ist zu schwach und der blauanteil zu hoch. Die Lampe daneben ist schon deutlich besser geeignet, klein, kompakt und mit Filter. Damit kann man was anfangen. Ganz rechts ist ein Array aus fünf UV-Led, montiert auf einem aktiven Kühlkörper. Für stationäre Anwendungen ist das eine perfekte Lösung, zumal sich auch die Intensität regeln lässt.
Zum Photographieren von fluoreszierenden Objekten reicht der Wood-Filter vor der UV-Lichtquelle meist nicht aus. Es gibt eine Durchlässigkeit im violetten Spektralbereich die, insbesondere bei Langzeitbelichtungen, zu einer Verfälschung der Farben führt. Hier empfiehlt sich die Verwendung eines Kantenfilters 400 nm vor dem Objektiv, der sowohl UV-Streulicht als auch den violetten Anteil herausfiltert.
Obwohl UV-Licht erst 1801 vom deutschen Physiker Johann Wilhelm Ritter entdeckt wurde, gab es schon zeitig Beobachtungen von Lumineszenzerscheinungen, wobei nicht nach den Anregungsmechanismen getrennt wurde. Lumineszenz, Fluoreszenz und Phosphoreszenz wurden je nach Autor für alles Mögliche verwendet. Trotzdem liefern gerade alte Bücher und Schriften viele interessante Hinweise auf Dinge und Prozesse, bei denen Licht scheinbar aus dem Nichts entsteht. Sie sind damit auch heute noch lesenswert da sie oft auf genauer und sorgfältiger Beobachtung beruhen und viele dieser beschrieben Erscheinungen einfach in Vergessenheit geraten sind.
Heute ist die Fluoreszenz eine fast alltägliche Erscheinung. Optische Aufheller, Signalfarben, Gebrauchsgegenstände aus Plastik, überall findet man Fluoreszenzfarbstoffe. Eine besondere Bedeutung hat die Fluoreszenz in der Biochemie und in der medizinischen Diagnostik erlangt, wo in großen Mengen Fluoreszenzfarbstoffe zum Markieren von farblosen Biomolekülen eingesetzt werden. Die Literatur ist umfangreich und kaum noch überschaubar. Die Herstellung und Verarbeitung von Fluoreszenzfarbstoffen hat sich zu einem riesen Markt entwickelt und sie finden sich praktisch überall. Mein Tipp: Gehen Sie mit einer ausreichend starken UV-Lampe einmal bei Nacht durch Ihre Wohnung. Sie werden Ihr blaues Wunder erleben da mit optischen Aufhellern kontaminierter Staub praktisch überall zu finden ist. Mit meiner superstarken Handlampe kann ich auch den Biofilm sichtbar machen der die Oberflächen z. B. im Bad bedeckt. Wir sind nie allein und Hygiene ist halt relativ. Erstaunlicherweise gibt es kaum noch Grundlagenforschung, nur wenige Gruppen entwickeln neue Chromophore und Luminophore, dafür gibt es aber massenweise Anwender, die vorhandene Systeme modifizieren und ausnutzen. Im Internethandel gibt es Leuchtfarben, Nachleuchtpigmente, fluoreszierende Körpermalfarbe, diverse Kunststoffartikel, Klebestreifen mit Leuchteffekt und viele andere Sachen mehr.
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