Luminiscencia, es la propiedad que presentan algunos materiales y seres vivos de emitir luz cuando son sometidos a determinada temperatura. Esta luz es visible solamente en la oscuridad. Poseen esta capacidad las luciérnagas o los peces de los abismos marinos; también el pescado putrefacto, algunas clases de madera y ciertos minerales y sulfuros metalicos.
La luminiscencia comprende las emisiones de luz visible producidas tanto por la acción de ciertos rayos como por la existencia de reacciones físicas o químicas. Se excluye la radiación originada exclusivamente como consecuencia del calor.

Dependiendo de la energía que la origina, es posible hablar de varias clases de luminiscencia: fotoluminiscencia, fluorescencia, fosforescencia, termoluminiscencia, quimiolumíniscencia, triboluminiscencia, electroluminiscencia y radioluminiscencia. 
Fotoluminiscencia
Cuando la energía activadora es de origen electromagnético (rayos X, ultravioleta, catódicos) se habla de fotoluminiscencia. Los rayos X, en particular, producen una intensa luminiscencia. En el caso de los minerales fotoluminiscentes, la luz es absorbida durante un determinado periodo de tiempo y, al ser emitida, lo hace con una longitud de onda menor que la incidente. Es decir, no se trata de un fenómeno óptico de difracción o reflexión.
La luminiscencia por rayos X permite, por ejemplo, diferenciar las perlas cultivadas de las naturales, ya que las primeras presentan esa capacidad,en tanto que las segundas, excepto las de agua dulce, carecen de ella. Se trata de una propiedad particularmente útil en el reconocimiento de piedras sintéticas.  

Fluorescencia
Es la luminiscencia causada única y exclusivamente por rayos ultravioleta. El término fluorescencia proviene del mineral que presenta este fenómeno por naturaleza, la fluorita.
No todos los minerales absorben luz UV de igual longitud de onda. Por ejemplo, algunos sólo son capaces de hacerlo para rayos UV de longitud de onda corta (254 nm); otros, para longitudes largas (350-370 nm), mientras que hay minerales que presentan este fenómeno indistintamente para unas y otras longitudes.
Tampoco todos los minerales, aunque tengan el mismo origen o la misma apariencia, poseen por sistema la propiedad de la fluorescencia. En este sentido, no todas las fluoritas son fluorescentes, tan sólo aquellas en las que existe presencia de materia organica o de tierras raras. 
Fosforescencia
Cuando la luminiscencia continúa un cierto tiempo aunque se elimine la fuente de excitación, se había de fosforescencia. Existen minerales que, a pesar de haberles retirado la fuente energética que incide sobre ellos, continúan emitiendo luz durante una fracción de segundo, por lo que es difícil a veces diferencia los fenómenos de fotolurniniscencia y fluorescencia. 

La fluorescencia y la fosforescencia tienen numerosas aplicaciones practicas. Los tubos de imagen de las televisionesestan recubiertos de materiales fluorescentes que brillan al ser excitados por un rayo catódico. El interior de un tubo fluorescente también esta recubierto por un material similar, que absorbe la radiación ultravioleta -invisible pero intensa- de la fuente primaria de luz y emite luz visible. En un laser se produce un tipo especial de fluorescencia denominado emisión estimulada.

Termoluminiscencia
La presentan ciertos materiales únicamente cuando son calentados a temperaturas por debajo del rojo, siendo el calor el desencadenante de la reacción. La luz visible es inicialmente débil, acentuandose entre los 50 y 100 0C y cesando su emisión partir de los 475 0C La calcita, el apatito, la escapolita, la lepidolita y ciertos feldespatos son minerales termoluminiscentes. La clorofana (variedad de la fluorita), por ejemplo, emite una radiación verde muy característica. 
Quimioluminiscencia
Esta particularidad esta originada por reacciones químicas. Un ejemplo es la bioluminiscencia, producida por reacciones químicas de origen biológico; uno de los casos mas conocidos es el de la luz emitida por las luciérnagas o por los peces de ambientes hipoabisales. 
Triboluminiscencia
Ciertos minerales no metalicos y facilmente exfoliables poseen la propiedad de emitir luz cuando son sometidos a acciones mecanicas, por ejemplo, al ser molidos o rayados. Es el fenómeno de la triboluminiscencia. La fluorita, la esfalerita, la lepidolita y, en menor medida,la pectolita, la ambligonita, los feldespatos y la calcita presentan esta característica.
Electroluminiscencia y radioluminiscencia
Si el efecto as provocado por la acción de corrientes eléctricas, el fenómeno se denomina electroluminiscencia. La radioluminiscencia, por su parte, esta motivada por reacciones nucleares. Fue observada por vez primera en el radio, gracias a las investigaciones de Marie y Pierre Curie.

El modo de operación de materiales inorganicos luminescentes, conocidos generalmente como “fosforescentes”. La energía de emisión es normalmente menor que la radiación absorbida, vale decir, de longitud de onda mas larga. Este incremento efectivo en la longitud de onda es conocido como cambio Stokes. Las lamparas fluorescentes proveen la mas importante aplicación de “fosforescencia”, La radiación excitante es luz UV desde una descarga de mercurio. Se requieren materiales fosforescentes que absorban esta radiación UV y emitan luz “blanca”. La construcción de una lampara fluorescente es mostrada esquematicamente en la figura 1. Esta consiste en un tubo de vidrio recubierto en su superficie interior con un material fosforescente y llenado con una mezcla de vapor de mercurio y argon. A través de la lampara pasa una corriente eléctrica, los atomos de mercurio son bombardeados por electrones y excitados a niveles energéticos superiores. . Ellos pueden retornar a los estados fundamentales, acompañados por la emisión de luz UV de doslongitudes de onda características. Esta luz irradia la cubierta fosforescente en el interior de la superficie de vidrio recubierto, el cual emite luz blanca.

Figura 1.Esquema de una lampara fluorescente

Fosforescencia Anti-Stokes.

Una clase de fosforescencia que ha traído considerable interés es la anti-Stokes. Esta exhibe una remarcada propiedad de emisión de luz de alta energía (menor longitud de onda) que la radiación excitante. Usando este proceso es posible convertir radiación infrarroja en una de mayor energía, luz visible. La ley de la conservación de la energía no puede ser violada.

Los materiales necesarios para realizar líquido luminiscente son:
-Una bebida que contenga cafeína y colorante / - Bicarbonato de Sodio / - Peroxido de Hidrógeno (agua oxigenada)
Primero, mezclar en ¼ de litro de la bebida colocar 1 cuchara pequeña de Bicarbonato de Sodio y tres de Peroxido de Hidrogeno. Luego batir enérgicamente, y el efecto se hara evidente.
Fibra óptica
Las fibras ópticas son conductos, rígidos o flexibles, de plastico o de vidrio (sílice), que son capaces de conducir un haz de luz inyectado en uno de sus extremos, mediante sucesivas reflexiones que lo mantienen dentro de sí para salir por el otro. Es decir, es una guía de onda y en este caso la onda es de luz.
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Las aplicaciones son muy diversas llendo desde la transmisión de datos hasta la conducción de la luz solar hacia el interior deedificios, o hacia donde pudiera ser peligroso utilizar la iluminación convencional por presencia de gases explosivos. También es utilizada en medicina para transmitir imagenes desde dentro del cuerpo humano.
Los conductores de fibra óptica comunmente utilizados en transmisión de datos son de un grosor comparable a un cabello, variando el núcleo entre los 8 y los 100 μm (micrones), y el revestimiento entre 125 y 140 μm .

Transmisión por Fibras Opticas
La transmisión por FO consiste en convertir una señal eléctrica en una óptica, que puede estar formada por pulsos de luz (digital) o por un haz de luz modulado (analógica). La señal saliente del transmisor, se propaga por la fibra hasta llegar al receptor, en el cual se convierte la señal nuevamente a eléctrica.
Cristal liquido
Existen sustancias reales, los cristales líquidos, que exhiben la dualidad sólido-líquido, es decir, que, simultaneamente, poseen propiedades de los líquidos, fluidez y viscosidad, y propiedades ópticas que se parecen de modo asombroso a las de los cristales como, por ejemplo, poder reflejar colores diferentes dependiendo del angulo bajo el cual se les observe.
Los cristales líquidos desempeñan un papel fundamental en los organismos vivos, pues el DNA forma diversas fases líquido cristalinas; también se les utiliza para fabricar dispositivos electrónicos, como los indicadores electro-ópticos que muestran letras y símbolos diversos en las calculadoras de bolsillo oen las caratulas de los relojes electrónicos modernos.
También han permitido fabricar pantallas de TV extraordinariamente delgadas y hacen posible el desarrollo de ventanas o cortinas que con sólo accionar un interruptor se hacen transparentes o totalmente opacas.
Estos líquidos tan peculiares son también esenciales para fabricar nuevos materiales, entre ellos fibras de muy alta resistencia y son de gran utilidad en la recuperación del petróleo.
Un cristal líquido fluye, se escurre y toma la forma del recipiente que lo contiene, de la misma manera que lo hace un líquido ordinario como, por ejemplo, el agua. Pero a diferencia de ésta, cuyas moléculas son relativamente simples y practicamente esféricas, las moléculas de un cristal líquido son, por lo general, o muy alargadas en forma de barra o aplanadas en forma de disco
Esta asimetría molecular tiene una consecuencia muy importante, los atomos dentro de la molécula se sitúan preferentemente a lo largo del eje de la molécula o bien en el plano definido por la molécula misma, dando lugar a una estructura molecular complicada.
De acuerdo con el tipo de arreglos moleculares que pueden formar, Friedel (1922) clasificó los cristales líquidos en tres grandes clases: nematicos, esmécticos y colestéricos. La fase nematica exhibe orden en la orientación de sus moléculas y al mismo tiempo desorden en la posición de sus centros de masa. Las moléculas pueden moverse lateralmente, girar alrededordel eje común o deslizarse paralelamente a él.
También es importante mencionar que, ademas de la temperatura, otras propiedades, como la densidad, son de gran importancia para determinar el grado de orden o el tipo de fase líquido cristalina que puede formarse. En efecto, cuando el número de moléculas por unidad de volumen es elevado, o sea, cuando la densidad es grande, las moléculas estan mas cerca unas de otras y las interacciones repulsivas entre ellas son mas intensas, lo cual favorece la aparición de orden tanto de orientación como de posición en el cristal líquido. Sin embargo, estas fluctuaciones térmicas producen defectos en la orientación los cuales dan lugar a estructuras microscópicas en forma de hilo que flotan en el nematico o que se adhieren a la superficie del recipiente. Precisamente esta característica fue el origen del nombre nematico que en griego significa hilo.
En contraste con los nematicos, que son la fase mas desordenada de los cristales líquidos, los esmécticos constituyen la fase mas ordenada. Tienden a organizarse en capas planas paralelas entre sí, como las hojas de un libro pero con sus ejes moleculares perpendiculares a estos planos y paralelos entre sí. Éste es, por ejemplo, el arreglo de las moléculas en las capas superficiales de una pompa de jabón y es el que le proporciona la cohesión necesaria para formarse. De hecho, esméctico se deriva del vocablo griego que designa una sustancia de propiedadessimilares al jabón. Como en los nematicos, las moléculas de esméctico también pueden girar alrededor de la dirección de orientación común pero no pueden hacerlo fuera de la capa en que se encuentran. En cada plano las moléculas pueden acomodarse en filas con diferentes grados de orden de posición de sus centros de masa. En el caso mas ordenado se produce un arreglo regular muy parecido al de la red de un sólido, en el que hay orden y repetición en cada dirección.
En cambio, en el arreglo mas desordenado los centros de masa moleculares se mueven caóticamente en cada plano, de modo que en este caso el esméctico es nematico por planos. Debe enfatizarse, sin embargo, que en cualquier caso el esméctico es siempre fluido y las diferentes capas se deslizan, en mayor o menor grado, unas sobre otras.
La tercera clase de cristales líquidos posee una estructura molecular característica de muchos compuestos que contienen colesterol y por esta razón se le llama colestérica. Como en los esmécticos, las moléculas de colestérico también pueden acomodarse en capas superpuestas, pero con una diferencia crucial: los ejes moleculares se orientan en una dirección paralela al plano mismo de las capas. Mas aún, esta dirección cambia ligeramente de capa a capa debido a la peculiar estructura molecular de los colestéricos, y en consecuencia el eje de orientación, al pasar de un plano a otro, describe una trayectoria en forma de hélice.
Los cristales líquidos favorece,a temperaturas y densidades moderadas, la aparición de una dirección especial a lo largo de la cual se orientan las moléculas alargadas y perpendicularmente a ella en las moléculas en forma de disco. La peculiaridad de este tipo de materiales es que la existencia de una dirección preferida afecta el comportamiento de los rayos luminosos en el material cambiando su intensidad, color y dirección de propagación. Por esta razón a esta dirección especial se le llama el eje óptico del material y es la causa de muchos fenómenos ópticos importantes. Es necesario subrayar aquí que la existencia del eje óptico es un fenómeno colectivo que se da en forma espontanea en los cristales líquidos. Así, por ejemplo, si un rayo de luz blanca incide sobre el cristal líquido formando un angulo con el eje óptico puede transformarse en luz de color al transmitirse a través del líquido pues la velocidad de la luz en el fluido depende de la dirección de propagación respecto al eje óptico. Pero, ademas de este cambio en el color, también puede ocurrir que el rayo saliente se divida en dos rayos luminosos cuyas intensidades relativas varíen dependiendo de la dirección del rayo incidente con el eje óptico. A este fenómeno se le llama birrefringencia.
Una aplicación muy conocida es la de los polaroides o polarizadores, que sólo transmiten algunos de los rayos luminosos que inciden sobre ellos y que se usan ampliamente en la fotografía en colores o para fabricar lentesque protejan los ojos de la luz deslumbradora del Sol
Los polarizadores permiten, precisamente, convertir la luz natural en polarizada al eliminar del rayo de luz todas aquellas ondas cuya polarización no sea la requerida. Ya que los cristales líquidos poseen eje óptico no es de extrañar que también exhiban muchos de estos fenómenos, los cuales son totalmente insólitos en los líquidos ordinarios. Sin embargo, a diferencia de los cristales sólidos los cristales líquidos presentan una ventaja enorme: debido a la relativa debilidad de las fuerzas de interacción molecular, la orientación del eje óptico se puede variar con mayor facilidad. Existen diversos métodos para “manejar” los ejes ópticos de un cristal líquido, todos ellos basados en la enorme capacidad de estos sistemas para responder a la acción de campos externos.
Si entonces se ilumina la celda con luz natural, ésta se polariza y al penetrar en la celda su polarización sigue la configuración torcida del eje óptico, de modo que al salir por la placa inferior también habra girado noventa grados. Pero como el eje del polarizador inferior tiene precisamente esa dirección, la luz atravesara el segundo polarizador. Entonces, si debajo del polarizador inferior se coloca un espejo, la luz podra reflejarse nuevamente al interior de la celda, atravesarla en sentido inverso y salir de ella hasta llegar a los ojos de un observador que vera a la celda perfectamente clara y transparente.