Gândacii cucujo din America de Sud strălucesc atât de puternic încât oamenii îi pot folosi ca lămpi. Jucăriile Glow Stick fascinează copiii și adulții, generând lumină fără a utiliza nicio sursă de energie aparentă. Acestea sunt două exemple de reacții chimice care produc diferite tipuri de iluminare în organismele vii și non-vii.
Lumina pe care o vezi începe la nivel atomic. Când energia excită electronii care orbitează un atom, acei electroni eliberează fotoni după ce se întorc la stările lor de bază neexcitate. Vedeți acei fotoni ca lumină vizibilă. Acest principiu se aplică atât unei lampi strălucitoare, cât și unei lumânări care pâlpâie în vânt. Într-o lanternă, o baterie furnizează puterea necesară pentru a declanșa procesul de generare a luminii. Într-un gândac cucujo, reacțiile chimice creează iluminarea.
Organisme precum licuricii sunt bioluminescente - generează lumină prin combinarea unei enzime cu un substrat. Dinoflagelatele, creaturi marine microscopice, produc și ele propria lor lumină. Când milioane dintre ei plutesc împreună, pot ilumina apa ca vârtejuri mari și strălucitoare. Substanțele chimice pe care organismele le folosesc pentru a produce lumină variază în funcție de specie. Este nevoie de cel puțin două substanțe chimice pentru a produce bioluminiscență - o luciferină, care produce lumina, și o luciferază, care conduce reacția chimică. Fotoproteinele utilizează un mecanism ușor diferit de cel al sistemelor luciferază-luciferină, dar care sunt totuși și enzimatice. Un ion - de multe ori calciu - poate începe procesul de producere a luminii atunci când intră în sistem în unele organisme.
Este posibil să se producă bioluminescență artificială prin combinarea substanțelor chimice care generează lumină atunci când le amestecați într-un recipient - așa se întâmplă cu un stick de strălucire. Aceste bastoane conțin adesea ester de feniloxilat, peroxid de hidrogen și un colorant fluorescent. Când aceste substanțe chimice se combină, apar o serie de reacții care determină pătrunderea energiei în colorant. Această energie excită electronii vopselei care eliberează fotonul atunci când se întorc la starea de bază.
Ziua Independenței este un moment excelent pentru a observa reacțiile chimice care produc lumină folosind căldura. Multe artificii colorate care apar deasupra capului strălucesc deoarece căldura după o explozie determină sărurile metalice să absoarbă energia. Când se întâmplă acest lucru, ele emit lumină vizibilă. Culoarea pe care o vedeți depinde de metalul sau amestecul de metale din artificii. Sărciile de stronțiu și litiu, de exemplu, produc roșu, în timp ce compușii de cupru creează albastru.