Une expérience simple pour voir la fluorescence des chlorophylles

Certains des pigments des végétaux verts émettent de la lumière par fluorescence. Comment l'observer ? 

 

Commençons par  confectionner une solution contenant des pigments chlorophytiques en prenant  un peu de gazon, que nous coupons en  morceaux ou que nous broyons avec de l'éthanol aussi concentré que possible (96 %, par exemple ; on verra plus loin pourquoi) ou avec de l'alcool à brûler. Après quelques dizaines de minutes, filtrons pour obtenir une solution de pigments.
 

Si cette solution est placée dans un tube à essai et que nous l'éclairons par le bas dans une pièce sombre, avec la lampe d'un téléphone portable, par exemple, la solution  apparaît verte. Cependant, si la solution est éclairée par le côté, une fluorescence rouge peut être observée.
 

En réalité, la lumière émise par fluorescence se propage uniformément dans toutes les directions. Quand la solution est éclairée par le bas, la fluorescence n'est pas visible, parce que la lumière transmise s'impose. En revanche, quand la solution est éclairée horizontalement, presque aucune lumière provenant de la lampe n'entre dans l'œil de l'observateur, et la lumière fluorescente se propageant dans toutes les directions peut être vue sur la surface de la solution.

Si l'on ajoute de l'eau goutte à goutte à la solution fluorescente rouge, la fluorescence finit par disparaître. La solution ne brille plus que d'une couleur verte : les molécules d'eau absorbent tout l'excès d'énergie, c'est-à-dire qu'elles dissipent l'énergie du premier état singulet, de sorte que la fluorescence ne peut plus  se produire. De telles substances sont des "quenchers". 

(inspiré de Warum Gras nicht rot leuchtet, par Andreas Korn-Müller, Nachr. Chem. 2022, 70, 18–21. https://doi.org/10.1002/nadc.20224123795)