Un spectrophotomètre à fluorescence, également connu sous le nom de fluorimètre, est un instrument scientifique utilisé en spectroscopie de fluorescence pour déterminer le spectre de fluorescence d’un échantillon. Ce spectre est ensuite analysé pour fournir ou confirmer l’identification de la composition de l’échantillon. Un spectrophotomètre à fluorescence peut souvent être trouvé dans les laboratoires chimiques, biochimiques et médicaux pour aider à l’analyse des composés organiques.
La spectroscopie de fluorescence est l’étude de la fluorescence d’un échantillon. Lorsque certains composés sont passés à travers la lumière, la lumière ultraviolette (UV) en l’occurrence, ils émettent un rayonnement de faible intensité, souvent révélé sous forme de lumière visible. La fluorescence résultante contient des longueurs d’onde variables et, par conséquent, l’examen de ses spectres d’émission et d’excitation peut être utilisé pour aider à identifier les éléments dans le composé.
Un spectrophotomètre à fluorescence contient traditionnellement un monochromateur avec un réseau de diffraction ou un filtre qui fait office de réseau de diffraction. Les monochromateurs sont des instruments scientifiques qui permettent à l’utilisateur de sélectionner une longueur d’onde de lumière particulière à l’aide d’un réseau de diffraction. Une fois la longueur d’onde d’excitation sélectionnée, elle est focalisée sur l’échantillon, excitant les molécules à l’intérieur pour qu’elles deviennent fluorescentes. Un détecteur est placé à 90° de la lumière d’excitation afin de ne pas contaminer le résultat avec la lumière d’excitation. Le résultat est un spectre d’émission.
De nombreux types de spectrophotomètres à fluorescence peuvent enregistrer à la fois un spectre de fluorescence et un spectre d’excitation. Les spectres d’excitation sont le résultat du maintien de la longueur d’onde d’émission à une valeur particulière, au lieu d’une longueur d’onde d’excitation constante. Ce spectre est ensuite passé à travers de nombreuses longueurs d’onde différentes et les résultats sont enregistrés pour une analyse ultérieure. L’intensité de la fluorescence est proportionnelle à l’absorption de la lumière dans l’échantillon, ce qui rend les deux types de spectres identiques.
Un exemple d’utilisation d’un spectrophotomètre à fluorescence est d’étudier la composition de la fluorescence du scorpion sous lumière UV. On ne sait pas pourquoi les scorpions émettent une fluorescence sous rayonnement ultraviolet, et c’est un domaine d’étude biologique qui reste sans réponse. Des scientifiques californiens ont montré que cette fluorescence pouvait aider le scorpion à reconnaître et à détecter la lumière UV.
Ne confondez pas fluorescence et phosphorescence. Le matériau fluorescent émet un rayonnement lorsqu’il est sous la lumière UV en raison de l’absorption d’un photon excitant les électrons dans le matériau. Lorsque la lumière est enlevée, le matériau ne brille plus. Les matériaux phosphorescents stockent la lumière puis la libèrent progressivement. C’est pourquoi les objets qui brillent dans le noir continuent de briller, même lorsque les lumières sont éteintes.