La brillance dans le noir, également appelée luminescence, est généralement une simple question de chimie. Certains produits chimiques stockent de l’énergie lorsqu’ils sont exposés à la lumière, puis libèrent lentement cette énergie, ce qui les amène à émettre une petite quantité de lumière et donc à briller. D’autres produits chimiques réagiront les uns avec les autres, provoquant l’excitation de leurs électrons, et ils brilleront lorsque ces électrons libèrent de l’énergie. Les éléments radioactifs peuvent également être utilisés pour faire briller les choses. Ces trois façons dont les choses brillent dans le noir sont appelées phosphorescence, chimiluminescence et radioluminescence.
Exemples
On dit qu’un objet brille dans le noir lorsqu’il émet de la lumière sans être connecté à une source d’alimentation, telle qu’un courant électrique ou une batterie, et sans émettre plus qu’une petite quantité de chaleur. Une allumette allumée, une ampoule de lampe de poche ou un écran de téléphone portable, par exemple, peuvent émettre de la lumière dans l’obscurité mais ne brilleraient pas dans l’obscurité. Les aiguilles d’une montre mécanique, les jouets, les peintures et les articles de fantaisie sont des exemples de choses qui brillent parfois dans le noir.
Phosphorescence
La façon la plus courante de faire briller un objet dans le noir consiste à utiliser des produits chimiques appelés phosphores pour produire de la lumière. Les objets recouverts de ces produits chimiques doivent être exposés à la lumière avant de pouvoir briller dans le noir. La lumière énergise les phosphores et excite leurs électrons. Au fur et à mesure que les électrons perdent lentement cette énergie supplémentaire, la libération de l’énergie crée une lumière qui est généralement un peu faible.
Les scientifiques ont créé de nombreux phosphores en laboratoire, mais le sulfure de zinc et l’aluminate de strontium sont ceux qui sont le plus couramment utilisés dans les produits phosphorescents. L’aluminate de strontium est une technologie plus récente et son éclat dure plus longtemps. Les produits chimiques sont souvent mélangés au plastique qui est moulé dans un objet phosphorescent ou est ajouté à d’autres matériaux pour créer des choses telles que de la peinture ou du maquillage phosphorescent.
Chimiluminescence
Une autre façon de faire briller des objets dans l’obscurité est une réaction chimique. Deux produits chimiques sont mélangés et la réaction qui en résulte provoque l’excitation des électrons et leur passage à un niveau d’énergie plus élevé. Lorsque les électrons reviennent à des niveaux normaux, ils libèrent de l’énergie, produisant une lueur. C’est le type de réaction qui est utilisé pour créer la lumière dans les bâtons lumineux.
La radioluminescence
Certains articles brilleront sans avoir besoin d’être exposés à la lumière ou « chargés ». Ces articles utilisent toujours des phosphores pour créer la lueur, mais ils ajoutent un élément radioactif tel que le radium au composé. L’élément radioactif émet de petites quantités de rayonnement – pas assez pour être dangereux – qui chargent constamment les luminophores de la même manière qu’une lumière le ferait. Les phosphores chargés de radiations sont généralement utilisés sur les aiguilles d’une horloge ou d’une montre qui doivent briller pendant des heures après qu’une lumière a été éteinte – au cas où son propriétaire aurait besoin de vérifier l’heure au milieu de la nuit, par exemple.
Bioluminescence
De nombreux organismes vivants sont capables de briller dans le noir à cause de réactions chimiques. Certains contiennent tous les produits chimiques dont ils ont besoin pour briller, et d’autres brilleront par une réaction à un élément de son environnement, comme l’oxygène. Les lucioles, les vers luisants, les créatures qui vivent au fond de l’océan et certains types de champignons font partie des animaux et des plantes qui peuvent briller. Dans certains cas, comme avec les créatures des grands fonds, la bioluminescence est sa seule source de lumière. D’autres animaux et plantes brillent pour se protéger, se camoufler, attirer des partenaires ou pour d’autres raisons.