Изворни код странице Fluorescencija

[[Датотека:Fluorescent minerals hg.jpg|thumb|250px|right|Fluorescentni minerali emituju vidljivu svetlost nakon izlaganja [[Ultraljubičasta svetlost|ultraljubičastom]] svetlu]]
[[File:Adaptive-Evolution-of-Eel-Fluorescent-Proteins-from-Fatty-Acid-Binding-Proteins-Produces-Bright-pone.0140972.g001.jpg|thumb|250px|Fluorescentni morski organizmi]]
[[File:Black light theatre Prague HILT 13.jpg|right|thumb|250px|Fluorescentna odeća koja se koristi u pozorišnoj produkciji [[Black light theatre|crne svetlosti]], Prag ]]

'''Fluorescencija''' je pojava kod koje materija izložena [[elektromagnetno zračenje|elektromagnetnom zračenju]] emituje elektromagnetno zračenje veće [[talasna dužina|talasne dužine]] od onog kojim je izložena.<ref>-{''Principles Of Instrumental Analysis'' F.James Holler, Douglas A. Skoog & Stanley R. Crouch 2006}-</ref> Poput ostalih vrsta [[luminiscencija|luminiscencije]], fluorescenciju pokazuju samo određeni materijali.<ref name="Lakowicz">{{Cite book|last= Lakowicz|first=Joseph R.|title=Principles of fluorescence spectroscopy|url=http://books.google.com/books?id=-PSybuLNxcAC|accessdate = 16. 4. 2011.|year=2006|publisher=Springer|isbn=9780387312781|page=xxvi}}</ref><ref name="Atkins7th">{{Atkins7th}}</ref> To je oblik [[luminescence|luminiscencije]]. U većini slučajeva emitovana svetlost ima dužu [[wavelength|talasnu dužinu]] i samim tim nižu energiju od apsorbovanog zračenja. Najupečatljiviji primer fluorescencije javlja se kada se apsorbovano zračenje nalazi u [[ultraviolet|ultraljubičastom]] delu [[Spectrum#Electromagnetic spectrum|spektra]] i stoga je nevidljivo za ljudsko oko, dok je emitovana svetlost u vidljivom delu, što fluorescentnoj supstanci daje izrazitu boju koja se vidi samo kada je izložena [[Ултраљубичасто зрачење|UV svetlosti]]. Fluorescentni materijali prestaju da sjaje gotovo odmah nakon što se izvor zračenja zaustavi, za razliku od [[Fosforescencija|fosforescentnih]] materijala, koji i dalje emituju svetlost još neko vreme.

Fluorescencija ima mnogo praktičnih primena, uključujući [[mineralogy|mineralogiju]], [[Gemology|gemologiju]], [[medicine|medicinu]], hemijske senzore ([[fluorescentna spektroskopija]]), [[Fluorescent tag|fluorescentno obeležavanje]], [[Boja|boje]], biološke detektore, detekciju kosmičkih zraka, [[Vacuum fluorescent display|vakuumske fluorescentne ekrane]] i [[Катодна цијев|katodne cevi]]. Njena najčešća svakodnevna primena je u [[Флуоресцентна сијалица|fluorescentnim lampama]] i [[LED lamps|LED lampama]], gde se fluorescentni premazi koriste za pretvaranje kratkotalasne UV svetlosti ili plave svetlosti u žutu svetlost dužih talasa, čime oponašaju [[Color temperature|toplo svetlo]] energetski neefikasnih [[Инкандесцентна сијалица|inkandescentnih lampi]].

Fluorescencija se takođe često javlja u prirodi u nekim mineralima i u mnogim biološkim oblicima u svim kraljevstvima života. Ovo se ponekad naziva ''biofluorescencijom'' da bi se ukazalo da [[fluorophore|fluorofor]] potiče iz živog organizma (za razliku od veštačkog dodavanja [[Boja|boje]]). Međutim, u mnogim slučajevima supstanca može biti fluorescentna čak i ako je organizam mrtav, te je ''fluorescencija'' i dalje preferirani termin.

== Istorija ==
[[File:Lignum nephriticum - cup of Philippine lignum nephriticum, Pterocarpus indicus, and flask containing its fluorescent solution Hi.jpg|thumb|left|250px|-{''[[Lignum nephriticum]]''}- čaša napravljena od drveta narave (-{''[[Pterocarpus indicus]]''}-) i boca koja sadrži njen fluorescentni [[rastvor]] ]]
[[File:Matlaline structure.svg|thumb|right|250px|Matlejlin, fluorescentna supstanca iz drveta -{''Eysenhardtia polystachya''}-.]]

Jedan rani zapis o fluorescenciji je ostavio 1560. [[Bernardino de Saagun]], a [[Nicolás Monardes|Nikola Monardes]] istu pojavu opisao u [[infusion|infuziji]] poznatoj kao -{''[[lignum nephriticum]]''}- ([[Latinski jezik|latinski]] za „bubrežno drvo“) 1565. godine. Ona je bila formirana od dve vrste drveta, -{''[[Pterocarpus indicus]]''}- i -{''[[Eysenhardtia polystachya]]'}-'.<ref name="acuna">{{Cite journal | last1 = Acuña | first1 = A. Ulises | last2 = Amat-Guerri | first2 = Francisco | last3 = Morcillo | first3 = Purificación | last4 = Liras | first4 = Marta | last5 = Rodríguez | first5 = Benjamín | title = Structure and Formation of the Fluorescent Compound of ''Lignum nephriticum'' | doi = 10.1021/ol901022g | journal = Organic Letters | volume = 11 | issue = 14 | pages = 3020–3023 | year = 2009 | pmid = 19586062 | url = http://202.127.145.151/siocl/siocl_0001/HHJdatabank/090707ol-6.pdf | url-status = live | archive-url = https://web.archive.org/web/20130728224629/http://202.127.145.151/siocl/siocl_0001/HHJdatabank/090707ol-6.pdf | archive-date = 28 July 2013}}</ref><ref name="saff">{{cite book|author= Safford, William Edwin|title =Annual report of the Board of Regents of the Smithsonian Institution|chapter =''Lignum nephriticum''|location=Washington|publisher =Government Printing Office|date =1916|pages=271–298|chapter-url =https://archive.org/download/annualreportofbo1915smitfo/annualreportofbo1915smitfo.pdf|author-link =William Edwin Safford}}</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Valeur | first1 = B. | last2 = Berberan-Santos | first2 = M. R. N. | s2cid = 55366778 | doi = 10.1021/ed100182h | title = A Brief History of Fluorescence and Phosphorescence before the Emergence of Quantum Theory | url = https://archive.org/details/sim_journal-of-chemical-education_2011-06_88_6/page/731 | journal = Journal of Chemical Education | volume = 88 | issue = 6 | pages = 731–738 | year = 2011 |bibcode = 2011JChEd..88..731V }}</ref><ref>{{Cite journal | last1 = Muyskens | first1 = M. | doi = 10.1021/ed083p765 | last2 = Ed Vitz | title = The Fluorescence of ''Lignum nephriticum'': A Flash Back to the Past and a Simple Demonstration of Natural Substance Fluorescence | url = https://archive.org/details/sim_journal-of-chemical-education_2006-05_83_5/page/765 | journal = Journal of Chemical Education | volume = 83 | issue = 5 | page = 765 | year = 2006 |bibcode = 2006JChEd..83..765M }}</ref> Hemijsko jedinjenje odgovorno za ovu fluorescenciju je matlejlin, koje je proizvod oksidacije jednog od [[flavonoid]]a koji su prisutni u ovom drvetu.<ref name="acuna"/>

Godine 1819, [[Edward Daniel Clarke|Edvard D. Klark]]<ref>{{cite journal|author=Clarke, Edward Daniel|year=1819|url=https://books.google.com/books?id=KWc7AQAAIAAJ&pg=PA34|title=Account of a newly discovered variety of green fluor spar, of very uncommon beauty, and with remarkable properties of colour and phosphorescence|journal=The Annals of Philosophy|volume=14|pages=34–36|quote=The finer crystals are perfectly transparent. Their colour by transmitted light is an intense ''emerald green''; but by reflected light, the colour is a deep ''sapphire blue''|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170117092607/https://books.google.com/books?id=KWc7AQAAIAAJ&pg=PA34|archive-date=17 January 2017}}</ref> i 1822. [[Rene Žist Aij]]<ref>Haüy merely repeats Clarke's observation regarding the colors of the specimen of fluorite which he (Clarke) had examined: Haüy, ''Traité de Minéralogie'', 2nd ed. (Paris, France: Bachelier and Huzard, 1822), vol. 1, [https://books.google.com/books?id=MvcTAAAAQAAJ&pg=PA512 p. 512] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20170117122039/https://books.google.com/books?id=MvcTAAAAQAAJ&pg=PA512 |date=17 January 2017 }}. Fluorite is called "chaux fluatée" by Haüy: "... violette par réflection, et verdâtre par transparence au Derbyshire." ([the color of fluorite is] violet by reflection, and greenish by transmission in [specimens from] Derbyshire.)</ref> su opisali fluorescenciju u [[fluorite|fluorit]]a, ser [[Dejvid Bruster]] je opisao fenomen [[hlorofil]]a 1833. godine,<ref>{{cite journal|author=Brewster, David|year=1834|url=https://books.google.com/books?id=I_UQAAAAIAAJ&pg=PA538|title=On the colours of natural bodies|journal=Transactions of the Royal Society of Edinburgh|volume=12|issue=2|pages=538–545|doi=10.1017/s0080456800031203|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170117120622/https://books.google.com/books?id=I_UQAAAAIAAJ&pg=PA538|archive-date=17 January 2017}} On page 542, Brewster mentions that when white light passes through an alcoholic solution of chlorophyll, red light is reflected from it.</ref> a ser [[Džon Heršel]] je to učinio za [[Kinin (lek)|kinin]] 1845. godine.<ref>{{cite journal|author=Herschel, John|year=1845|url=https://books.google.com/books?id=GmwOAAAAIAAJ&pg=PA143|title=On a case of superficial colour presented by a homogeneous liquid internally colourless|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society of London|volume=135|pages=143–145|doi=10.1098/rstl.1845.0004|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20161224220539/https://books.google.com/books?id=GmwOAAAAIAAJ&pg=PA143|archive-date=24 December 2016|doi-access=free}}</ref><ref>{{cite journal|author=Herschel, John|year=1845|url=https://books.google.com/books?id=GmwOAAAAIAAJ&pg=PA147|title=On the epipŏlic dispersion of light, being a supplement to a paper entitled, "On a case of superficial colour presented by a homogeneous liquid internally colourless"|journal=Philosophical Transactions of the Royal Society of London|volume=135|pages=147–153|doi=10.1098/rstl.1845.0005|url-status=live|archive-url=https://web.archive.org/web/20170117093409/https://books.google.com/books?id=GmwOAAAAIAAJ&pg=PA147|archive-date=17 January 2017|doi-access=free}}</ref>

U svom radu iz 1852. godine o „refrakbilnosti“ (promeni [[wavelength|talasne dužine]]) svetlosti, [[Džordž Gabrijel Stoks]] je opisao sposobnost [[Fluorit|fluorspara]] i [[uranium glass|uranijumskog stakla]] da promene nevidljivu svetlost izvan ljubičastog kraja vidljivog spektra u plavu svetlost. On je nazvao je ovaj fenomen ''fluorescencijom'': „Gotovo sam sklon da sročim reč i pojavu nazivam ''fluorescencijom'', od fluor-spar [tj. fluorit], jer analogni izraz ''opalescencija'' potiče od imena minerala.“<ref>{{cite journal
 |title       = On the Change of Refrangibility of Light
 |author      = Stokes, G. G.
 |year        = 1852
 |journal     = Philosophical Transactions of the Royal Society of London
 |volume      = 142
 |pages       = 463–562
 |url         = https://books.google.com/books?id=CE9FAAAAcAAJ&pg=PA463
 |doi         = 10.1098/rstl.1852.0022
 |url-status     = live
 |archive-url  = https://web.archive.org/web/20170117061614/https://books.google.com/books?id=CE9FAAAAcAAJ&pg=PA463#v=onepage&q&f=false
 |archive-date = 17 January 2017
 |doi-access= free
 }} From page 479, footnote: "I am almost inclined to coin a word, and call the appearance ''fluorescence'', from fluor-spar, as the analogous term ''opalescence'' is derived from the name of a mineral."</ref> Ime je izvedeno iz minerala [[fluorit]] (kalcijum difluorid), čiji neki primeri sadrže tragove dvovalentnog [[evropijum]]a, koji služi kao fluorescentni aktivator za emitovanje plave svetlosti. U ključnom eksperimentu koristio je prizmu za izolaciju ultraljubičastog zračenja iz sunčeve svetlosti i posmatrao plavu svetlost koju emituje etanolni rastvor kinina koji joj je izložen.<ref>Stokes (1852), pages 472–473. In a footnote on page 473, Stokes acknowledges that in 1843, [[A. E. Becquerel|Edmond Becquerel]] had observed that quinine acid sulfate strongly absorbs ultraviolet radiation (i.e., solar radiation beyond Fraunhofer's H band in the solar spectrum). See: Edmond Becquerel (1843) [http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k2976b/f894.image "Des effets produits sur les corps par les rayons solaires"] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20130331110154/http://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k2976b/f894.image |date=31 March 2013 }} (On the effects produced on substances by solar rays), ''Comptes rendus'', '''17''' : 882–884; on page 883, Becquerel cites quinine acid sulfate ("sulfate acide de quinine") as strongly absorbing ultraviolet light.</ref>

== Teorija ==
[[Датотека:Franck-Condon-diagram.png|thumb|250px|left|Frak-Kondonov dijagram: Slika prikazuje apsorpciju zračenja iz osnovnog elektronskog stanja (E0) u drugo vibraciono stanje (-{v}-'=2) pobuđenog elektronskog stanja (E1). Emisija fotona je iz (-{v}-'=0) u drugo vibraciono stanje osnovnog elektronskog stanja (-{v}-”=2).]]
[[Датотека:Fluorescein.jpg|thumb|250px|right|[[Fluorescein]] fluorescira zeleno kad se izloži [[Ultraljubičasto zračenje|ultraljubičastomzračenju]]]]

Fluorescencija nastaje kada [[foton]] upadnog zračenja pobudi [[elektron]] molekula u neko pobuđeno stanje.<ref name="McQuarrie1st">{{McQuarrie1st}}</ref> Molekul se iz pobuđenog stanja može vratiti u osnovno stanje bilo emitovanjem fotona, bilo bez emitovanja fotona - neradijativnim putem. Kako svaki molekul pokazuje [[vibraciona spektroskopija|vibracije]] koje su kvantizovane, pobuđivanjem elektrona iz osnovnog stanja, molekul će se pobuditi u neko pobuđeno vibraciono stanje pobuđenog elektronskog stanja. Koje će vibraciono stanje biti najviše pobuđeno zavisi od preklapanja [[talasna funkcija|talasnih funkcija]] osnovnog vibracionog stanja osnovnog elektronskog stanja i vibracionih stanja pobuđenog elektronskog stanja, a opisuje se [[Frank-Kondonov princip|Frank-Kondonovim principom]].

Molekuli u pobuđenim vibracionim stanjima se brzo (unutar nanosekunde) relaksiraju u osnovno stanje datog elektronskog stanja neradijativnim putem. Molekuli u pobuđenom elektronskom stanju, koji se nađu u osnovnom vibracionom stanju mogu emitovanjem fotona da pređu u osnovno elektronsko stanje. U koje će vibraciono stanje osnovnog elektronskog stanja molekul da pređe opet zavisi od preklapanja vibracionih talasnih funkcija. Molekul koja se nađe u osnovnom elektronskom stanju, opet prolazi kroz neradijativnu relaksaciju vibracionih stanja, dok se ne nađe u osnovnom vibracionom stanju. Razlika u energijama fotona upadnog i emitovanog zračenja je posledica vibracijskih relaksacija osnovnog i pobuđenog elektronskog stanja.

Fluorescencija je veoma brz proces. Ona je [[red veličine|reda veličine]] [[nanosekund]]e. Važno je da se tokom svih promena koji se događaju prilikom fluorescencije ne menja multiplicitet elektronskih stanja. Kako su molekuli najčešće u singletnom stanju, molekuli u pobuđenom stanju takođe moraju da budu u singletnom stanju. Promjena multipliciteta događa se prilikom sličnog procesa [[fosforescencija|fosforescencije]].

Fluorescenciju pokazuju samo neki molekuli, te neki kristali. Važno je da se vibraciona stanja osnovnog elektronskog stanja ne mešaju s vibracionim stanjima pobuđenog elektronskog stanja, jer bi inače bila omogućena potpuna neradijativna relaksacija do osnovnog vibracionog stanja osnovnog elektronskog stanja.

Fluorescencija nije jedini proces kome molekul može da podlegne nakon apsorpcije fotona. Učinak fluorescencije se može definisati veličinom [[kvantni prinos]]:
:<math>\Phi = \frac{N_e}{N_a}</math>

gde je <math>N_e</math> broj emitovanih fotona, a <math>N_a</math> broj apsorbovanih fotona.

== Primena fluorescencije ==
[[Датотека:Energiesparlampe.jpg|thumb|left|80px|Fluorescentna sijalica]]

Fluorescencija se koristi u [[fluorescentna civ|fluorescentnim sijalicama]]. Unutrašnjost fluorescentne sijalice je ispunjena gasom pod niskim pritiskom, u koje se nalaze elektrode. Kad se elektrode stave pod električni napon gas svetli, uglavnom emitujući [[ultraljubičasto zračenje]]. Materija koja je nanesena na unutrašnje zidove fluorescentne sijalice apsorbuje ultraljubičasto zračenje i procesom fluorescencije emituje [[vidljivo zračenje]] veće talasne dužine. Na taj način fluorescentne sijalice emituju veći deo zračenja u vidljivom području.

Fluorescencija se koristi i u analitičke svrhe: materije koje fluoresciraju mogu se detektovati u vrlo niskim koncentracijama.

=== Biohemija i medicina ===
[[Датотека:FluorescentCells.jpg|thumb|right|250px|[[Endotel|Endotelne ćelije]] pod [[mikroskop]]om sa tri zasebna kanala koja označavaju specifične ćelijske komponente]]
[[Датотека:Gel electrophoresis 2.jpg|thumb|right|250px|Elektroforeza na gelu: Fluorescentna boja [[etidijum bromid]] se vezuje za [[DNK]] i pokazuje područja gde se hromatografske frakcije nalaze.]]

Fluorescencija se u naukama o životu uglavnom koristi kao nedestruktivan način praćenja ili analize bioloških molekula pomoću fluorescentne emisije na specifičnoj frekvenciji gde nema pozadinske pobudne svetlosti. Relativno mali broj ćelijskih komponenata je prirodno fluorescentan (ima unutrašnju ili autofluorescenciju). Zapravo, [[protein]]i ili druge komponente se mogu biti obeležiti veštačkim [[fluorofor]]ima, fluorescentnim [[boja]]ma koja mogu da budu mali molekul, belančevina, ili kvantna tačke. Taj postupak nalazi nalazi primenu u mnogobrojnim biološkim ispitivanjma.<ref name="Lakowicz"/>

U [[biologija|biologiji]] se različite ćelijske strukture mogu obojiti fluorescentnom bojom i tako učiniti vidljivim. Posebno je važna je boja [[etidijum bromid]], koja se vezuje za DNK molekule ulazeći između [[nukleotid]]a.

Kvantifikacija boje se vrši pomoću [[spectrofluorometar|spectrofluorometra]]. Postoji i niz dodatnih primena:
* Skeniranjem jačine fluorescencije širom ravni dobija se [[fluorescentni mikroskop]]ski prikaz tkiva, ćelija, ili subcelularnih struktura. To se postiže putem obeležavanja [[antitelo]]m sa fluoroforom, i omogućavanja antitelu da nađe ciljni [[antigen]] u uzorku. Obeležavanje sa više antitela sa različitim fluoroforima omogućava vizuelizaciju više ciljeva u istoj slici. [[DNK mikroarej]]evi su varijanta ovog postupka.
* Automatizovano DNK [[sekvenciranje]] metodom terminacije lanca; svaka od četiri različite lanac-terminirajuće baze ima svoju specifičnu fluorescentnu oznaku. Kad se označeni DNK molekuli razdvoje, fluorescentna etiketa se pobudi UV izvorom i identitet terminalne baze se odredi koristeći talasnu dužinu emitovane svetlosti.

== Vidi još ==
* [[Crna svetlost]]
* [[Fluorescentna spektroskopija]]
* [[Fluorescentna lampa]]
* [[Fluorometar]]
* [[Fosforescencija]]
* [[Spektroskopija]]

== Reference ==
{{reflist|}}

== Literatura ==
{{Литература|}}
* {{Cite book |ref= harv|last= Lakowicz|first=Joseph R.|title=Principles of fluorescence spectroscopy|url=http://books.google.com/books?id=-PSybuLNxcAC|accessdate = 16. 4. 2011.|year=2006|publisher=Springer|isbn=9780387312781|page=xxvi}}
* {{cite book |year=1965|publisher=Raytech Industries|title=The Story of Fluorescence|url=https://www.fadedpage.com/showbook.php?pid=20181246}}
{{Литература крај}}

== Spoljašnje veze ==
{{commons category-lat|Fluorescence}}
* [http://www.fluorophores.org -{Fluorophores.org}-] {{Webarchive|url=https://archive.today/20121205013840/http://www.fluorophores.org/ |date=05. 12. 2012 }}, baza podataka fluorescentnih boja
* [https://www.micro-shop.zeiss.com/?s=2525647761b33&l=en&p=us&f=f -{Zeiss.com}-]
* [http://www.iss.com/resources/lifetime.html -{ISS.com}-] {{Wayback|url=http://www.iss.com/resources/lifetime.html |date=20100728010648 }},
* [http://micro.magnet.fsu.edu/primer/techniques/fluorescence/fluorescenceintro.html FSU.edu], Basic Concepts in Fluorescence
* [http://www.lfd.uci.edu/workshop/2008/ "A nano-history of fluorescence" lecture by David Jameson]
* [https://web.archive.org/web/20080527052150/http://www.mcb.arizona.edu/IPC/spectra_page.htm Excitation and emission spectra of various fluorescent dyes]
* [http://www.fluomin.org/uk/list.php Database of fluorescent minerals with pictures, activators and spectra (fluomin.org)] {{Wayback|url=http://www.fluomin.org/uk/list.php |date=20170608110513 }}
* [https://www.youtube.com/watch?v=4V9TCdCbX6U "Biofluorescent Night Dive – Dahab/Red Sea (Egypt), Masbat Bay/Mashraba, "Roman Rock""]. YouTube. 9 October 2012.
* Steffen O. Beyer. [https://web.archive.org/web/20140714155528/http://www.fluopedia.org/publications/ "FluoPedia.org: Publications"]. fluopedia.org.
* Steffen O. Beyer. [http://www.fluomedia.org/science/ "FluoMedia.org: Science"]. fluomedia.org.

{{Authority control-lat}}

[[Категорија:Флуоресценција]]
[[Категорија:Луминесценција]]
[[Категорија:Молекуларна биологија]]
[[Категорија:Боја]]