Encre luminescente

Dessinez et révélez des messages secrets à l’aide de lumière ultraviolette !

Difficulté :
Danger :
Durée :
10 minutes

Sécurité

  • Lisez attentivement les consignes de sécurité du manuel d’instructions avant de commencer l’expérience.
  • Soyez très prudent dans une pièce sombre : n’éteignez les lumières que lorsque cela est nécessaire ; assurez-vous de préparer à l’avance tout ce dont vous aurez besoin dans l’obscurité ; dégagez un chemin entre l’interrupteur et la table ou, mieux encore, demandez à quelqu’un d’autre d’éteindre les lumières.
  • Démontez l’installation après l’expérience.

Instructions pas à pas

La lueur de la lumière ultraviolette (UV) est à peine visible, mais lorsqu'elle est dirigée vers certains objets, sa luminosité et sa couleur changent.

physics-luminescence_1-luminescence_fr_01

L’encre du stylo est invisible à la lumière du jour, mais elle brille sous la lumière UV.

physics-luminescence_1-luminescence_fr_02

Vous pouvez utiliser votre stylo et votre lampe UV pour marquer des objets que vous seul pourrez reconnaître ! Les billets de banque de certains pays ont des marques similaires.

physics-luminescence_1-luminescence_fr_03

Le papier phosphorescent absorbe la lumière, puis la réémet progressivement une fois la lumière éteinte.

physics-luminescence_1-luminescence_fr_04

Vous pouvez dessiner tout ce que vous voulez avec la lumière, mais combien de temps l'image durera-t-elle ? Qu'est-ce qui changera si vous rapprochez la lampe UV ?

physics-luminescence_1-luminescence_fr_05

Élimination des déchets

  • Jetez les déchets solides avec les ordures ménagères.

Description scientifique

Tout ce qui nous entoure est composé de minuscules particules. Par exemple, les liquides et les solides sont constitués de molécules , tandis que la lumière est composée de photons . Lorsque la lumière touche un objet, les photons  frappent la surface de l'objet et sont absorbés par ses molécules . Quand une molécule  absorbe un photon , elle reçoit de l'énergie .

Que se passe-t-il une fois que la molécule obtient cette énergie ?

1. La molécule  peut se mettre à bouger plus rapidement .
2. La molécule peut se désagréger  : ainsi, la couleur des vêtements  s'estompe  au soleil lorsque les molécules de teinture  se décomposent sous l'effet de la lumière.
3. Au bout d'un certain temps, les molécules  de certains composés peuvent émettre un autre photon . Nous percevons cela comme une lueur. C'est ce qu'on appelle la luminescence.

Il existe différents types de luminescence. Certaines molécules  émettent des photons  immédiatement après avoir reçu l'énergie. C'est ce qu'on appelle la fluorescence. L'encre du stylo contient des molécules fluorescentes, de sorte que les dessins ne brillent plus dès que vous cessez de les éclairer. D'autres molécules émettent des photons avec un retard d'une seconde, d'une minute ou même d'une heure : c'est ce que l'on appelle la phosphorescence. Le papier phosphorescent continue de briller une fois que vous avez retiré la source de lumière, ce qui vous permet de faire des dessins plus durables.

Ça, c’est intéressant !

Imaginez que vous avez accidentellement fait une tâche sur un t-shirt blanc . Que faire ? Examinons de plus près la situation et essayons de comprendre ce qui s’est passé avec le tissu. Des particules de lumière différentes (photons ) ont des couleurs différentes, et la couleur d'un matériau  n'est en fait que la couleur des photons  que le matériau  reflète . La tâche  est essentiellement une couche de nouvelles molécules sur le tissu. Les photons  qui tombent sur cette couche sont réfléchis  de telle sorte que nous voyons une nouvelle couleur , et non pas le blanc initial. Par conséquent, pour la nettoyer, nous devons détruire ces nouvelles molécules . C'est précisément ce que font les agents de blanchiment chimiques et les lessives.

Cependant, après plusieurs lavages, le t-shirt blanc commence à jaunir . Il s'agit d'un effet secondaire des blanchiments fréquents : les produits chimiques ont un impact sur les molécules du tissu et changent leur couleur progressivement. Ce problème peut être corrigé avec des composés appelés agents fluorescents  qui absorbent la lumière UV et émettent des photons bleus . Il est possible d’ajouter ces agents fluorescents  à la lessive pour les répandre sur vos vêtements lors du lavage. Ainsi, vos vêtements ne feront pas que refléter la lumière, mais ils émettront aussi des photons bleus supplémentaires , leur donnant une apparence neuve ! Les agents fluorescents sont aussi fréquemment utilisés lors de la fabrication de papier pour lui donner une apparence plus blanche et plus lumineuse.