การเรืองแสงเป็นหนึ่งในสองประเภทของการเปล่งแสง (photoluminescence ) ซึ่งเป็นการเปล่งแสงโดยสารที่ดูดซับแสงหรือรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า อื่นๆ เมื่อสัมผัสกับ รังสี อัลตราไวโอเลตสารหลายชนิดจะเรืองแสง (fluorescence) ด้วยแสงสีที่มองเห็นได้ สีของแสงที่เปล่งออกมาขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีของสารนั้น โดยทั่วไปแล้ว สารเรืองแสงจะหยุดเรืองแสงเกือบจะทันทีเมื่อแหล่งกำเนิดรังสีหยุดลง นี่คือสิ่งที่ทำให้แตกต่างจากการเปล่งแสงอีกประเภทหนึ่ง คือ การ เปล่งแสงแบบ ฟ อสฟอเรสเซน ซ์ สารฟอสฟอเรสเซนซ์จะยังคงเปล่งแสงต่อไปอีกระยะหนึ่งหลังจากที่รังสีหยุดลง ความแตกต่างในระยะเวลานี้เป็นผลมาจากปรากฏการณ์ ควอนตัมสปิน

การเรืองแสงเกิดขึ้นเมื่อโฟตอนจากรังสีที่เข้ามาถูกดูดซับโดยโมเลกุล ทำให้โมเลกุลถูกกระตุ้นให้มี ระดับพลังงานสูงขึ้นจากนั้นจึงปล่อยแสงออกมาเมื่อโมเลกุลกลับสู่สถานะพลังงานต่ำลง แสงที่ปล่อยออกมาอาจมีความยาวคลื่น มากกว่า และดังนั้นจึง มี พลังงานโฟตอน ต่ำ กว่ารังสีที่ถูกดูดซับ ตัวอย่างเช่น รังสีที่ถูกดูดซับอาจอยู่ใน ช่วง อัลตราไวโอเลตของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้า (มองไม่เห็นด้วยตาเปล่า) ในขณะที่แสงที่ปล่อยออกมาอยู่ในช่วงที่มองเห็นได้สิ่งนี้ทำให้สารเรืองแสงมีสี ที่โดดเด่น ซึ่งมองเห็นได้ดีที่สุดเมื่อสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลตทำให้ดูเหมือนเรืองแสงในที่มืด อย่างไรก็ตาม แสงใดๆ ที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าอาจทำให้วัสดุเรืองแสงที่ความยาวคลื่นยาวกว่าได้ วัสดุเรืองแสงอาจถูกกระตุ้นด้วยความยาวคลื่นเฉพาะของแสงที่มองเห็นได้ ซึ่งสามารถบดบังการเรืองแสงได้ แต่สีของพวกมันอาจดูสว่างและเข้มขึ้น วัสดุเรืองแสงอื่นๆ ปล่อยแสงออกมาในช่วงอินฟราเรดหรือแม้แต่ช่วงอัลตราไวโอเลตของสเปกตรัม

การเรืองแสงมีประโยชน์ในทางปฏิบัติมากมาย รวมถึงแร่ธาตุวิทยาอัญมณีวิทยาการแพทย์เซ็นเซอร์เคมี ( สเปกโทรสโกปีการเรืองแสง ) การติดฉลากด้วย สารเรืองแสง สีย้อมเครื่องตรวจจับทางชีวภาพ การตรวจจับรังสีคอสมิกจอแสดงผลเรืองแสงสุญญากาศและหลอดแคโทดเรย์การใช้งานที่พบได้บ่อยที่สุดในชีวิตประจำวันคือในหลอดฟลูออเรสเซนต์ ( แบบปล่อยประจุแก๊ส ) และหลอด LEDซึ่งสารเคลือบเรืองแสงจะแปลงแสง UV หรือแสงสีฟ้าให้เป็นคลื่นความยาวที่ยาวขึ้น ทำให้เกิดแสงสีขาว ซึ่งอาจดูแยกไม่ออกจากการใช้ หลอดไฟไส้ แบบดั้งเดิมแต่สิ้น เปลือง พลังงาน

การเรืองแสงเกิดขึ้นบ่อยครั้งในธรรมชาติ ปรากฏในแร่ธาตุบางชนิดและสิ่งมีชีวิตหลายรูปแบบในทุกอาณาจักรของสิ่งมีชีวิต โดยมักเรียก การเรืองแสงทางชีวภาพว่า การเรืองแสง ทางชีวภาพ (biofluorescence ) ซึ่งบ่งชี้ว่าสารเรืองแสงเป็นส่วนหนึ่งหรือได้มาจากสิ่งมีชีวิต (ไม่ใช่สี ย้อม หรือสารย้อมสี อนินทรีย์ ) อย่างไรก็ตาม เนื่องจากปรากฏการณ์การเรืองแสงเกิดจากคุณสมบัติทางเคมีเฉพาะที่สามารถสังเคราะห์ขึ้นได้ จึงโดยทั่วไปแล้วเพียงพอที่จะอธิบายสารนั้นว่ามีคุณสมบัติเรือง แสง

มีการสังเกตการเรืองแสงมานานก่อนที่จะมีการตั้งชื่อและทำความเข้าใจ^{[ 1 ]} การสังเกตการเรืองแสงในยุคแรกๆ เป็นที่รู้จักของชาวแอซเท็ก^{[ 1 ]} และได้รับการอธิบายในปี 1560 โดยBernardino de Sahagúnและในปี 1565 โดยNicolás Monardesในการแช่ที่เรียกว่าlignum nephriticum ( ภาษาละตินแปลว่า "ไม้ไต") ซึ่งได้มาจากไม้ของต้นไม้สองชนิดคือPterocarpus indicusและEysenhardtia polystachya [ ^{2 ] [ 3 ] [ 4 ] สารประกอบ} ทางเคมีที่ทำให้เกิดการเรืองแสงนี้คือ matlaline ซึ่งเป็นผลิตภัณฑ์ออกซิเดชันของ ฟลาโวนอยด์ ชนิดหนึ่งที่พบในไม้ชนิดนี้^{[ 2 ]}

ในปี พ.ศ. 2462 ED Clarke ^{[ 5 ]} และในปี พ.ศ. 2465 René Just Haüy ^{[ 6 ]} ได้อธิบายถึง ฟลูออไรต์ บางสายพันธุ์ที่มีสีต่างกันขึ้นอยู่กับว่าแสงสะท้อนหรือ (เห็นได้ชัดว่า) ส่องผ่าน Haüy เข้าใจผิดว่าปรากฏการณ์นี้เป็นการกระเจิงของแสงคล้ายกับปรากฏการณ์โอปอลเลสเซน ซ์ ^{[ 1 ] : รูปที่ 5}ในปี พ.ศ. 2476 เซอร์เดวิด บรูว์สเตอร์ได้อธิบายถึงปรากฏการณ์ที่คล้ายกันในคลอโรฟิลล์ซึ่งเขาก็ถือว่าเป็นรูปแบบหนึ่งของโอปอลเลสเซนซ์เช่นกัน^{[ 7 ]}เซอร์จอห์น เฮอร์เชลศึกษาควินินในปี พ.ศ. 2488 ^{[ 8 ] [ 9 ]}และได้ข้อสรุปที่ผิดพลาดอีกประการหนึ่ง^{[ 1 ]}

ในปี พ.ศ. 2385 เอ.อี. เบคเคอเรลสังเกตว่าแคลเซียมซัลไฟด์เปล่งแสงหลังจากได้รับรังสีอัลตราไวโอเลต จากแสงอาทิตย์ ทำให้เขาเป็นคนแรกที่ระบุว่าแสงที่เปล่งออกมามีความยาวคลื่นมากกว่าแสงที่ตกกระทบ แม้ว่าการสังเกตการเรืองแสง ของเขา จะคล้ายกับที่สโตกส์อธิบายไว้ในอีก 10 ปีต่อมา ซึ่งสโตกส์สังเกตเห็นการเรืองแสงของสารละลายควินินแต่ปรากฏการณ์ที่เบคเคอเรลอธิบายเกี่ยวกับแคลเซียมซัลไฟด์ในปัจจุบันเรียกว่าฟอสฟอเรสเซนซ์^{[ 1 ]}

ในบทความปี 1852 ของเขาเกี่ยวกับ "การหักเห" ( การเปลี่ยนแปลง ความยาวคลื่น ) ของแสงจอร์จ กาเบรียล สโตกส์ได้อธิบายถึงความสามารถของฟลูออร์สปาร์แก้วยูเรเนียมและสารอื่นๆ อีกมากมายในการเปลี่ยนแสงที่มองไม่เห็นซึ่งอยู่นอกเหนือปลายสีม่วงของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ให้กลายเป็นแสงที่มองเห็นได้ เขาตั้งชื่อปรากฏการณ์นี้ว่าฟลูออเรสเซนซ์^{[ 1 ]}

"ฉันเกือบจะอยากบัญญัติศัพท์ใหม่ และเรียกปรากฏการณ์นี้ว่าการเรืองแสง (fluorescence ) จากคำว่า fluor-spar [เช่น ฟลูออไรต์] เนื่องจากคำว่าopalescence ที่คล้ายกันนั้น ได้มาจากชื่อของแร่ชนิดหนึ่ง" ^{[ 10 ] (หน้า 479, เชิงอรรถ)}

ทั้งเบคเคอเรลและสโตกส์ไม่เข้าใจประเด็นสำคัญประการหนึ่งของโฟโตลูมิเนสเซนซ์ นั่นคือความแตกต่างที่สำคัญจากอินแคนเดสเซนซ์ ซึ่งเป็นการปล่อยแสงโดยวัสดุที่ได้รับความร้อน เพื่อแยกแยะออกจากอินแคนเดสเซนซ์ ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 กุสตาฟ วีเดมันน์ได้เสนอคำว่าลูมิเนสเซนซ์เพื่อกำหนดการปล่อยแสงใดๆ ที่มีความเข้มมากกว่าที่คาดไว้จากอุณหภูมิของแหล่งกำเนิด^{[ 1 ]}

ความก้าวหน้าในด้านสเปกโทรสโกปีและอิเล็กทรอนิกส์ควอนตัมระหว่างทศวรรษ 1950 ถึง 1970 ทำให้สามารถแยกแยะกลไกทั้งสามที่ก่อให้เกิดแสงได้ รวมถึงจำกัดช่วงเวลาโดยทั่วไปที่กลไกเหล่านั้นใช้ในการสลายตัวหลังจากดูดซับแสง ในวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ การแยกแยะนี้มีความสำคัญเนื่องจากบางสิ่ง เช่น เลเซอร์ ต้องการเวลาการสลายตัวที่เร็วที่สุด ซึ่งโดยทั่วไปจะเกิดขึ้นในช่วงนาโนวินาที (หนึ่งในพันล้านของวินาที) ในทางฟิสิกส์ กลไกแรกนี้เรียกว่า "ฟลูออเรสเซนซ์" หรือ "การปล่อยแสงแบบซิงเกล็ต" และพบได้ทั่วไปในตัวกลางเลเซอร์หลายชนิด เช่น ทับทิม ต่อมาพบว่าวัสดุฟลูออเรสเซนซ์อื่นๆ มีเวลาการสลายตัวที่ยาวนานกว่ามาก เนื่องจากอะตอมบางส่วนจะเปลี่ยนสปินไปเป็นสถานะทริปเล็ตดังนั้นจึงเรืองแสงสว่างด้วยฟลูออเรสเซนซ์ภายใต้การกระตุ้น แต่จะเรืองแสงจางๆ ในช่วงเวลาสั้นๆ หลังจากหยุดการกระตุ้น ซึ่งต่อมาเรียกว่า "ฟอสฟอเรสเซนซ์" หรือ "ฟอสฟอเรสเซนซ์แบบทริปเล็ต" เวลาการสลายตัวโดยทั่วไปมีตั้งแต่ไม่กี่ไมโครวินาทีถึงหนึ่งวินาที ซึ่งยังคงเร็วพอตามมาตรฐานสายตาของมนุษย์ที่จะเรียกกันทั่วไปว่าเรืองแสง ตัวอย่างทั่วไป ได้แก่ หลอดฟลูออเรสเซนต์ สีย้อมอินทรีย์ และแม้แต่ฟลูออร์สปาร์ สารเรืองแสงที่มีระยะเวลานานกว่า ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่าสารเรืองแสงในที่มืด มีระยะเวลาตั้งแต่หนึ่งวินาทีถึงหลายชั่วโมง และกลไกนี้เรียกว่าฟอสฟอเรสเซนซ์แบบต่อเนื่องหรือลูมิเนสเซนซ์แบบต่อเนื่องเพื่อแยกความแตกต่างจากกลไกอีกสองแบบ^{[ 11 ] : 1–25}

เมื่อโมเลกุล อะตอม หรือโครงสร้างนาโน ที่ถูกกระตุ้น ปล่อยโฟตอนออกมา และสถานะพลังงานที่ต่ำกว่า (โดยปกติคือสถานะพื้นฐาน ) มีค่ามัลติพลิซิตี้ของสปินอิเล็กตรอนเหมือนกับสถานะที่ถูกกระตุ้น กระบวนการนี้เรียกว่าฟลูออเรสเซนซ์เมื่อสถานะเริ่มต้นและสถานะสุดท้ายมีค่ามัลติพลิซิตี้ (สปิน) ที่แตกต่างกัน ปรากฏการณ์นี้เรียก ว่า ฟอสฟอเรสเซนซ์^{[ 12 ]}

เมื่อโมเลกุลในสถานะพื้นฐาน (เรียกว่า S ₀ ) ถูกกระตุ้นด้วยแสง มันอาจจะไปอยู่ในสถานะอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นได้หลายสถานะ (S ₁ , S ₂ , S ₃ ,...) มันสามารถครอบครองสถานะการสั่นสะเทือนที่แตกต่างกันภายในสถานะอิเล็กตรอน สถานะการสั่นสะเทือนเหล่านี้จะถูกเติมเต็มตามสัดส่วนของการทับซ้อนกับสถานะพื้นฐานตามหลักการของ Franck-Condon ^{[ 13 ]} : ³¹ สถานะการสั่นสะเทือนที่ถูกกระตุ้นเหล่านี้มักจะสลายตัวอย่างรวดเร็วไปยังสถานะการสั่นสะเทือนพื้นฐานของสถานะอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้น S ₁ตามด้วยการเปลี่ยนผ่านแบบแผ่รังสีไปยังสถานะพื้นฐานหรือไปยังสถานะการสั่นสะเทือนที่ใกล้เคียงกับสถานะพื้นฐาน การเปลี่ยนผ่านนี้เรียกว่าฟลูออเรสเซนซ์ สถานะทั้งหมดเหล่านี้เป็นสถานะซิงเกล็ต [ ^{14 ] : 225}

เส้นทางอื่นสำหรับการลดพลังงานคือการข้ามระบบจาก S ₁ไปยังสถานะทริปเล็ต T ₁การสลายตัวจาก T ₁ไปยัง S ₀โดยทั่วไปจะช้ากว่าและมีความเข้มข้นน้อยกว่า และเรียกว่าฟอสฟอเรสเซนซ์^{[ 14 ] : 225}

การดูดซับโฟตอนของพลังงานส่งผลให้เกิดสถานะกระตุ้นที่มีมัลติพลิซิตี้ (สปิน) เดียวกันกับสถานะพื้นฐาน ซึ่งโดยปกติจะเป็นซิงเกล็ต (S _nโดยที่ n > 0) ในสารละลาย สถานะที่มี n > 1 จะผ่อนคลายอย่างรวดเร็วไปยังระดับการสั่นสะเทือนต่ำสุดของสถานะกระตุ้นแรก (S ₁ ) โดยการถ่ายโอนพลังงานไปยังโมเลกุลของตัวทำละลายผ่านกระบวนการที่ไม่แผ่รังสี รวมถึงการแปลงภายในตามด้วยการผ่อนคลายการสั่นสะเทือน ซึ่งพลังงานจะถูกกระจายไปเป็นความร้อนดังนั้นพลังงานฟลูออเรสเซนซ์จึงมักน้อยกว่าพลังงานการกระตุ้นด้วยแสง^{[ 13 ] : 38} ${\displaystyle h\nu _{ex}}$

สถานะกระตุ้น S ₁สามารถผ่อนคลายได้ด้วยกลไกอื่นๆ ที่ไม่เกี่ยวข้องกับการปล่อยแสง กระบวนการเหล่านี้เรียกว่ากระบวนการที่ไม่แผ่รังสี ซึ่งแข่งขันกับการปล่อยฟลูออเรสเซนซ์และลดประสิทธิภาพลง^{[ 13 ]}ตัวอย่างเช่นการแปลงภายในการข้ามระบบไปยังสถานะทริปเล็ต และการถ่ายโอนพลังงานไปยังโมเลกุลอื่น ตัวอย่างของการถ่ายโอนพลังงานคือการถ่ายโอนพลังงานเรโซแนนซ์ของ Försterการผ่อนคลายจากสถานะกระตุ้นยังสามารถเกิดขึ้นได้ผ่านการดับ ด้วยการชน ซึ่งเป็นกระบวนการที่โมเลกุล (ตัวดับ) ชนกับโมเลกุลเรืองแสงในระหว่างช่วงอายุของสถานะกระตุ้น ออกซิเจนโมเลกุล( O ₂ ) เป็นตัวดับฟลูออเรสเซนซ์ที่มีประสิทธิภาพสูงมากเนื่องจากสถานะพื้นฐานทริปเล็ตที่ผิดปกติ

ผลผลิตควอนตัมของการเรืองแสงแสดงถึงประสิทธิภาพของกระบวนการเรืองแสง โดยกำหนดเป็นอัตราส่วนของจำนวนโฟตอนที่ปล่อยออกมาต่อจำนวนโฟตอนที่ถูกดูดซับ^{[ 15 ] (p10) [ 13 ]}

${\displaystyle \Phi ={\frac {\text{จำนวนโฟตอนที่ปล่อยออกมา}}{\text{จำนวนโฟตอนที่ถูกดูดซับ}}}}$

ค่าผลผลิตควอนตัมของการเรืองแสงสูงสุดที่เป็นไปได้คือ 1.0 (100%) โดยแต่ละโฟตอนที่ถูกดูดซับจะส่งผลให้เกิดโฟตอนที่ถูกปล่อยออกมา สารประกอบที่มีค่าผลผลิตควอนตัม 0.10 ก็ยังถือว่าเรืองแสงได้ดี อีกวิธีหนึ่งในการกำหนดค่าผลผลิตควอนตัมของการเรืองแสงคือโดยอัตราการสลายตัวของสถานะกระตุ้น:

${\displaystyle \Phi ={\frac {{k__{f}}{\sum _{i}{k__{i}}}}$

โดยที่ ค่าคงที่อัตรา การปล่อย รังสี โดยธรรมชาติ อยู่ ที่ใด และ${\displaystyle {k}_{f}}$

${\displaystyle \sum _{i}{k}_{i}}$

คือผลรวมของอัตราการสลายตัวของสถานะกระตุ้นทั้งหมด อัตราการสลายตัวของสถานะกระตุ้นอื่นๆ เกิดจากกลไกอื่นๆ นอกเหนือจากการปล่อยโฟตอน ดังนั้นจึงมักเรียกว่า "อัตราที่ไม่ใช่การแผ่รังสี" ซึ่งอาจรวมถึง:

• การดับแบบไดนามิกจากการชนกัน
• ปฏิสัมพันธ์ไดโพล-ไดโพลในระยะใกล้ (หรือการถ่ายโอนพลังงานเรโซแนนซ์ )
• การแปลงภายใน
• การข้ามระบบระหว่างระบบ

ดังนั้น หากอัตราของกระบวนการใดๆ เปลี่ยนแปลงไป ทั้งอายุการคงอยู่ของสถานะกระตุ้นและผลผลิตควอนตัมของการเรืองแสงก็จะได้รับผลกระทบไปด้วย

ค่าผลผลิตควอนตัมของการเรืองแสงจะถูกวัดโดยการเปรียบเทียบกับมาตรฐาน^{[ 16 ]}เกลือค วิ นีนซัลเฟตใน สารละลาย กรดซัลฟิวริกถือเป็นมาตรฐานการเรืองแสงที่ใช้กันทั่วไป^{[ 17 ]} อย่างไรก็ตาม การศึกษาล่าสุดพบว่าค่าผลผลิตควอนตัมของการเรืองแสงของสารละลายนี้ได้รับผลกระทบอย่างมากจากอุณหภูมิ และไม่ควรใช้เป็นสารละลายมาตรฐานอีกต่อไป ควินีนใน  กรดเปอร์คลอริก 0.1 M ( Φ = 0.60 ) ไม่แสดงความขึ้นอยู่กับอุณหภูมิจนถึง 45 °C ดังนั้นจึงสามารถถือได้ว่าเป็นสารละลายมาตรฐานที่เชื่อถือได้^{[ 18 ]}

อายุการเรืองแสงหมายถึงเวลาเฉลี่ยที่โมเลกุลอยู่ในสถานะกระตุ้นก่อนที่จะปล่อยโฟตอนออกมา โดยทั่วไปการเรืองแสงจะเป็นไปตามจลนศาสตร์ อันดับหนึ่ง

${\displaystyle \left[S_{1}\right]=\left[S_{1}\right]_{0}e^{-\Gamma t}}$

โดยที่คือความเข้มข้นของโมเลกุลในสถานะกระตุ้น ณ เวลา t คือความเข้มข้นเริ่มต้น และคืออัตราการสลายตัว หรือส่วนกลับของอายุการเรืองแสง นี่คือตัวอย่างของการสลายตัวแบบเอกซ์ponentialกระบวนการแผ่รังสีและไม่แผ่รังสีต่างๆ สามารถลดจำนวนโมเลกุลในสถานะกระตุ้นได้ ในกรณีเช่นนี้ อัตราการสลายตัวทั้งหมดคือผลรวมของอัตราทั้งหมด: ${\displaystyle \left[S_{1}\right]}$${\displaystyle t}$${\displaystyle \left[S_{1}\right]_{0}}$${\displaystyle \Gamma }$

${\displaystyle \Gamma _{tot}=\Gamma _{rad}+\Gamma _{nrad}}$

โดยที่อัตราการสลายตัวทั้งหมดอัตราการสลายตัวแบบแผ่รังสี และอัตราการสลายตัวแบบไม่แผ่รังสี คือค่าคงที่อัตราอันดับหนึ่ง ซึ่งค่าคงที่อัตราอันดับหนึ่งคือผลรวมของอัตราทั้งหมด (แบบจำลองจลนศาสตร์แบบขนาน) หากอัตราการปล่อยแสงแบบเกิดขึ้นเอง หรืออัตราอื่นๆ ใดๆ เร็ว อายุการใช้งานก็จะสั้น สำหรับสารเรืองแสงที่ใช้กันทั่วไป เวลาการสลายตัวของสถานะกระตุ้นโดยทั่วไปสำหรับการปล่อยโฟตอนที่มีพลังงานตั้งแต่รังสีอัลตราไวโอเลตไปจนถึงใกล้อินฟราเรดอยู่ในช่วง 0.5 ถึง 20 นาโนวินาทีอายุการใช้งานของการเรืองแสงเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญสำหรับการใช้งานจริงของการเรืองแสง เช่นการถ่ายโอนพลังงานเรโซแนนซ์ของการเรืองแสงและกล้องจุลทรรศน์ภาพอายุ การ ใช้ งานของการเรืองแสง${\displaystyle \Gamma _{tot}}$${\displaystyle \Gamma _{rad}}$${\displaystyle \Gamma _{nrad}}$

แผนภาพJablonskiอธิบายกลไกการผ่อนคลายส่วนใหญ่สำหรับโมเลกุลในสถานะกระตุ้น แผนภาพด้านข้างแสดงให้เห็นว่าการเรืองแสงเกิดขึ้นได้อย่างไรเนื่องจากการผ่อนคลายของอิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นบางส่วนของโมเลกุล^{[ 19 ]}

ฟลูออโรฟอร์มีแนวโน้มที่จะถูกกระตุ้นด้วยโฟตอนมากขึ้นหากโมเมนต์การเปลี่ยนสถานะของฟลูออโรฟอร์ขนานกับเวกเตอร์ไฟฟ้าของโฟตอน^{[ 15 ] (หน้า 12–13)}การโพลาไรเซชันของแสงที่ปล่อยออกมาจะขึ้นอยู่กับโมเมนต์การเปลี่ยนสถานะด้วย โมเมนต์การเปลี่ยนสถานะขึ้นอยู่กับการวางตัวทางกายภาพของโมเลกุลฟลูออโรฟอร์ สำหรับฟลูออโรฟอร์ในสารละลาย ความเข้มและการโพลาไรเซชันของแสงที่ปล่อยออกมาขึ้นอยู่กับการแพร่แบบหมุน ดังนั้น การวัดแอนไอโซโทรปีจึงสามารถใช้เพื่อตรวจสอบว่าโมเลกุลเรืองแสงเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระเพียงใดในสภาพแวดล้อมเฉพาะ

ความไม่สมมาตรของการเรืองแสงสามารถกำหนดได้ในเชิงปริมาณดังนี้

${\displaystyle r={I_{\parallel }-I_{\perp } \over I_{\parallel }+2I_{\perp }}}$

โดยที่ความเข้มที่ปล่อยออกมาขนานกับโพลาไรเซชันของแสงกระตุ้น และความเข้มที่ปล่อยออกมาตั้งฉากกับโพลาไรเซชันของแสงกระตุ้น^{[ 13 ]}${\displaystyle I_{\parallel }}$${\displaystyle I_{\perp }}$

ค่าแอนไอโซโทรปีไม่ขึ้นอยู่กับความเข้มของแสงที่ถูกดูดกลืนหรือปล่อยออกมา แต่เป็นคุณสมบัติของแสงเอง ดังนั้นการฟอกสีของสีย้อมจะไม่ส่งผลต่อค่าแอนไอโซโทรปีตราบใดที่ยังสามารถตรวจจับสัญญาณได้

เม็ดสีเรืองแสงที่เข้มข้นมักมีลักษณะที่แปลกตา ซึ่งมักถูกอธิบายในภาษาพูดว่า "สีนีออน" (เดิมเรียกว่า "day-glo" ในช่วงปลายทศวรรษ 1960 ต้นทศวรรษ 1970) ปรากฏการณ์นี้ถูกเรียกว่า "Farbenglut" โดยHermann von Helmholtzและ "fluorence" โดย Ralph M. Evans โดยทั่วไปเชื่อกันว่าเกี่ยวข้องกับความสว่างสูงของสีเมื่อเทียบกับสิ่งที่มันจะเป็นหากเป็นส่วนประกอบของสีขาว การเรืองแสงจะเปลี่ยนพลังงานในการส่องสว่างที่ตกกระทบจากความยาวคลื่นที่สั้นกว่าไปยังความยาวคลื่นที่ยาวกว่า (เช่น สีน้ำเงินไปเป็นสีเหลือง) และด้วยเหตุนี้จึงสามารถทำให้สีเรืองแสงดูสว่างขึ้น (อิ่มตัวมากขึ้น) กว่าที่เป็นไปได้จากการสะท้อนเพียงอย่างเดียว^{[ 20 ]}

มีกฎ ทั่วไปหลายข้อ ที่เกี่ยวข้องกับการเรืองแสง กฎแต่ละข้อต่อไปนี้มีข้อยกเว้น แต่เป็นแนวทางที่เป็นประโยชน์สำหรับการทำความเข้าใจการเรืองแสง (กฎเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องใช้กับการดูดกลืนโฟตอนสองตัว )

กฎของ Kashaระบุว่าการเรืองแสง (ฟลูออเรสเซนซ์หรือฟอสฟอเรสเซนซ์) ของโมเลกุลจะถูกปล่อยออกมาจากสถานะกระตุ้นต่ำสุดของมัลติพลิซิตี้ที่กำหนดเท่านั้น^{[ 21 ]}กฎของ Vavilov (ส่วนขยายเชิงตรรกะของกฎของ Kasha จึงเรียกว่ากฎ Kasha–Vavilov) กำหนดว่าผลผลิตควอนตัมของการเรืองแสงไม่ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของรังสีที่กระตุ้นและเป็นสัดส่วนกับการดูดกลืนของความยาวคลื่นที่กระตุ้น^{[ 22 ]}กฎของ Kasha ไม่ได้ใช้ได้เสมอไปและถูกละเมิดโดยโมเลกุลอย่างง่าย ตัวอย่างเช่น อะซูลีน^{[ 23 ]}ข้อความที่น่าเชื่อถือกว่าเล็กน้อย แม้ว่าจะยังมีข้อยกเว้นอยู่บ้าง ก็คือสเปกตรัมฟลูออเรสเซนซ์แสดงให้เห็นว่ามีความขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของรังสีที่กระตุ้นน้อยมาก^{[ 24 ]}

สำหรับฟลูออโรฟอร์จำนวนมาก สเปกตรัมการดูดกลืนเป็นภาพสะท้อนของสเปกตรัมการปล่อยแสง^{[ 15 ] (หน้า 6–8)} สิ่งนี้เรียกว่ากฎภาพสะท้อนและเกี่ยวข้องกับหลักการของ Franck–Condonซึ่งระบุว่าการเปลี่ยนผ่านทางอิเล็กตรอนเป็นแนวตั้ง นั่นคือพลังงานเปลี่ยนแปลงโดยที่ระยะทางไม่เปลี่ยนแปลง ดังที่สามารถแสดงได้ด้วยเส้นแนวตั้งในแผนภาพ Jablonski ซึ่งหมายความว่านิวเคลียสไม่เคลื่อนที่ และระดับการสั่นของสถานะกระตุ้นจะคล้ายกับระดับการสั่นของสถานะพื้นฐาน

โดยทั่วไป แสงฟลูออเรสเซนซ์ที่ปล่อยออกมาจะมีช่วงความยาวคลื่นที่ยาวกว่าและพลังงานต่ำกว่าแสงที่ถูกดูดซับ^{[ 15 ] (หน้า 6–7)}ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเลื่อนของสโตกส์ (Stokes shift ) ซึ่งเกิดจากการสูญเสียพลังงานระหว่างช่วงเวลาที่โฟตอนถูกดูดซับและเมื่อมีการปล่อยโฟตอนใหม่ สาเหตุและขนาดของการเลื่อนของสโตกส์อาจซับซ้อนและขึ้นอยู่กับฟลูออโรฟอร์และสภาพแวดล้อม อย่างไรก็ตาม มีสาเหตุทั่วไปบางประการ มักเกิดจากการสลายตัวแบบไม่แผ่รังสีไปยังระดับพลังงานการสั่นสะเทือนต่ำสุดของสถานะกระตุ้น อีกปัจจัยหนึ่งคือ การปล่อยแสงฟลูออเรสเซนซ์มักทำให้ฟลูออโรฟอร์อยู่ในระดับการสั่นสะเทือนที่สูงกว่าของสถานะพื้นฐาน

มีสารประกอบจากธรรมชาติหลายชนิดที่แสดงคุณสมบัติเรืองแสง และสารเหล่านี้มีประโยชน์หลายด้าน สัตว์ทะเลน้ำลึกบางชนิด เช่น ปลาตาเขียวมีโครงสร้างที่เรืองแสงได้

การเรืองแสงเป็นปรากฏการณ์ของการดูดซับ รังสี แม่เหล็กไฟฟ้าโดยทั่วไปจากรังสีอัลตราไวโอเลตหรือแสงที่มองเห็นได้โดยโมเลกุล และการปล่อยโฟตอนที่มีพลังงานต่ำกว่า (ความถี่ต่ำกว่า ความยาวคลื่นยาวกว่า) ออกมาในภายหลัง ซึ่งทำให้แสงที่ปล่อยออกมามีสีต่างจากแสงที่ถูกดูดซับ แสงกระตุ้นจะกระตุ้นอิเล็กตรอนให้อยู่ในสถานะกระตุ้น เมื่อโมเลกุลกลับสู่สถานะพื้นฐาน มันจะปล่อยโฟตอนออกมา ซึ่งเป็นการปล่อยแสงเรืองแสง อายุของสถานะกระตุ้นนั้นสั้น ดังนั้นการปล่อยแสงจึงมักจะสังเกตได้เฉพาะเมื่อมีแสงดูดซับอยู่เท่านั้น การเรืองแสงสามารถมีความยาวคลื่นใดก็ได้ แต่มักจะมีความสำคัญมากกว่าเมื่อโฟตอนที่ปล่อยออกมาอยู่ในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ เมื่อเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิต บางครั้งเรียกว่าการเรืองแสงทางชีวภาพ การเรืองแสงไม่ควรสับสนกับการเรืองแสงทางชีวภาพและการเรืองแสงแบบฟอสฟอเรสเซนซ์ทางชีวภาพ^{[ 25 ]}ลูกคางคกฟักทองที่อาศัยอยู่ในป่าแอตแลนติกของบราซิลเรืองแสงได้^{[ 26 ]}

การเรืองแสงทางชีวภาพแตกต่างจากการเรืองแสงแบบฟลูออเรสเซนซ์ตรงที่การเรืองแสงทางชีวภาพเป็นการผลิตแสงตามธรรมชาติโดยปฏิกิริยาเคมีภายในสิ่งมีชีวิต ในขณะที่การเรืองแสงแบบฟลูออเรสเซนซ์เป็นการดูดซับและปล่อยแสงจากสิ่งแวดล้อม^{[ 25 ]}หิ่งห้อยและปลาตกเบ็ดเป็นตัวอย่างของสิ่งมีชีวิตที่เรืองแสงทางชีวภาพ^{[ 27 ]}เพื่อเพิ่มความสับสน สิ่งมีชีวิตบางชนิดสามารถเรืองแสงทางชีวภาพและเรืองแสงแบบฟลูออเรสเซนซ์ได้พร้อมกัน เช่น แพลงก์ตอนทะเลRenilla reniformisซึ่งการเรืองแสงทางชีวภาพทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดแสงสำหรับการเรืองแสงแบบฟลูออเรสเซนซ์^{[ 28 ]}

การเรืองแสงฟอสฟอเรสเซนซ์คล้ายกับการเรืองแสงฟลูออเรสเซนซ์ตรงที่ต้องใช้ความยาวคลื่นแสงเป็นแหล่งพลังงานกระตุ้น ความแตกต่างอยู่ที่ความเสถียรของอิเล็กตรอนที่ได้รับพลังงาน ต่างจากการเรืองแสงฟลูออเรสเซนซ์ ในการเรืองแสงฟอสฟอเรสเซนซ์ อิเล็กตรอนยังคงความเสถียรและปล่อยแสงออกมา ซึ่งยังคง "เรืองแสงในที่มืด" แม้หลังจากแหล่งกำเนิดแสงกระตุ้นถูกกำจัดออกไปแล้ว^{[ 25 ]}ตัวอย่างเช่น สติกเกอร์เรือง แสงในที่มืดเป็นการเรืองแสงฟอสฟอเรสเซนซ์ แต่ยังไม่มี สัตว์ที่ เรืองแสงฟอสฟอเรสเซนซ์ อย่างแท้จริง ที่รู้จัก^{[ 29 ]}

เซลล์เม็ดสีที่แสดงการเรืองแสงเรียกว่าโครมาโทฟอร์เรืองแสง และทำหน้าที่คล้ายกับโครมาโทฟอร์ ทั่วไป เซลล์เหล่านี้มีโครงสร้างเป็นกิ่งก้าน และมีเม็ดสีที่เรียกว่าฟลูออโรโซม เม็ดสีเหล่านี้มีโปรตีนเรืองแสงซึ่งถูกกระตุ้นด้วยไอออน K+ (โพแทสเซียม) และการเคลื่อนที่ การรวมตัว และการกระจายตัวภายในโครมาโทฟอร์เรืองแสงทำให้เกิดรูปแบบการเรืองแสงที่กำหนดทิศทาง^{[ 30 ] [ 31 ]}เซลล์เรืองแสงมีเส้นประสาทมาเลี้ยงเหมือนกับโครมาโทฟอร์อื่นๆ เช่น เมลาโนฟอร์ ซึ่งเป็นเซลล์เม็ดสีที่มีเมลานินการสร้างรูปแบบและการส่งสัญญาณเรืองแสงในระยะสั้นถูกควบคุมโดยระบบประสาท^{[ 30 ]}สามารถพบโครมาโทฟอร์เรืองแสงได้ในผิวหนัง (เช่น ในปลา) ใต้ชั้นหนังกำพร้า ร่วมกับโครมาโทฟอร์อื่นๆ

เซลล์เรืองแสงที่ผิวหนังของปลายังตอบสนองต่อสิ่งเร้าทางฮอร์โมนโดยฮอร์โมน α–MSH และ MCH ในลักษณะเดียวกับเมลาโนฟอร์ ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเซลล์เรืองแสงอาจมีการเปลี่ยนแปลงสีตลอดทั้งวันซึ่งสอดคล้องกับจังหวะชีวภาพของพวกมัน[ 32 ^{]ปลาอาจ}มีความไวต่อการตอบสนองต่อความเครียดที่เกิดจากคอร์ติซอลต่อสิ่งเร้าจากสิ่งแวดล้อม เช่น การโต้ตอบกับผู้ล่าหรือการมีส่วนร่วมในพิธีกรรมการผสมพันธุ์^{[ 30 ]}

ปรากฏการณ์การเรืองแสงพบได้ทั่วไปในสิ่งมีชีวิตทุกชนิด และได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางที่สุดในสัตว์กลุ่มซีไนดาเรียนและปลา ปรากฏการณ์นี้ดูเหมือนจะวิวัฒนาการขึ้นหลายครั้งในหลายกลุ่มอนุกรมวิธานเช่น ในปลาไหล (Anguilliformes), ปลาโกบี (Gobies และ Cardinalfishes) และปลาปักเป้า (Tetradontiformes) รวมถึงกลุ่มอนุกรมวิธานอื่นๆ ที่จะกล่าวถึงในภายหลังในบทความนี้ การเรืองแสงมีความแปรผันทางพันธุกรรมและลักษณะภายนอกสูง แม้กระทั่งภายในระบบนิเวศเดียวกัน ในแง่ของความยาวคลื่นที่ปล่อยออกมา รูปแบบที่แสดง และความเข้มของการเรืองแสง โดยทั่วไปแล้ว สปีชีส์ที่อาศัยการพรางตัวจะแสดงความหลากหลายของการเรืองแสงมากที่สุด ซึ่งอาจเป็นเพราะการพรางตัวอาจเป็นหนึ่งในประโยชน์ของการเรืองแสง^{[ 33 ]}

นักวิทยาศาสตร์บางคนสงสัยว่าGFPและโปรตีนที่คล้าย GFP เริ่มต้นจากการเป็นผู้ให้อิเล็กตรอนที่ถูกกระตุ้นด้วยแสง จากนั้นอิเล็กตรอนเหล่านี้จะถูกนำไปใช้ในปฏิกิริยาที่ต้องใช้พลังงานแสง หน้าที่ของโปรตีนเรืองแสง เช่น การป้องกันแสงแดด การแปลงแสงเป็นความยาวคลื่นต่างๆ หรือการส่งสัญญาณ เชื่อกันว่าวิวัฒนาการขึ้นมาในภายหลัง^{[ 34 ]}

ปัจจุบันยังไม่ค่อยมีใครรู้เกี่ยวกับความสำคัญเชิงหน้าที่ของฟลูออเรสเซนส์และโปรตีนเรืองแสงมากนัก^{[ 34 ]}อย่างไรก็ตาม คาดว่าฟลูออเรสเซนส์อาจทำหน้าที่สำคัญในการส่งสัญญาณและการสื่อสาร การผสมพันธุ์ การล่อการพรางตัวการป้องกันรังสียูวีและการต้านอนุมูลอิสระ การปรับตัวให้เข้ากับแสง การควบคุมไดโนแฟลเจลเลตและสุขภาพของปะการัง^{[ 35 ]}

น้ำดูดซับแสงที่มีความยาวคลื่นยาว ดังนั้นแสงจากความยาวคลื่นเหล่านี้จึงสะท้อนกลับมายังดวงตาได้น้อยลง ด้วยเหตุนี้ สีโทนอบอุ่นจากสเปกตรัมแสงที่มองเห็นได้จึงดูไม่สดใสเท่าที่ควรเมื่อความลึกเพิ่มขึ้น น้ำยังกระจายแสงที่มีความยาวคลื่นสั้นกว่าสีม่วง ทำให้สีโทนเย็นเด่นกว่าในบริเวณที่มีแสงส่องถึง ความเข้มของแสงลดลง 10 เท่าทุกๆ ความลึก 75 เมตร ดังนั้นที่ความลึก 75 เมตร ความเข้มของแสงจะเหลือเพียง 10% ของความเข้มที่ผิวน้ำ และที่ความลึก 150 เมตร ความเข้มของแสงจะเหลือเพียง 1% ของความเข้มที่ผิวน้ำ เนื่องจากน้ำกรองความยาวคลื่นและความเข้มของน้ำที่ความลึกต่างๆ โปรตีนแต่ละชนิดจึงเหมาะสมกับความลึกที่แตกต่างกันไปตามความยาวคลื่นและความเข้มของแสงที่สามารถดูดซับได้ ในทางทฤษฎีแล้ว ดวงตาของปลาบางชนิดสามารถตรวจจับแสงได้ลึกถึง 1,000 เมตร ที่ความลึกเหล่านี้ในเขตที่ไม่มีแสง แหล่งกำเนิดแสงเพียงอย่างเดียวคือสิ่งมีชีวิตเองที่ปล่อยแสงออกมาผ่านปฏิกิริยาเคมีในกระบวนการที่เรียกว่าการเรืองแสงทางชีวภาพ

การเรืองแสงนั้นนิยามง่ายๆ ว่าเป็นการดูดซับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่ความยาวคลื่น หนึ่ง และปล่อยออกมาที่ความยาวคลื่นอื่นที่มีพลังงานต่ำกว่า^{[ 33 ]}ดังนั้นการเรืองแสงทุกประเภทจึงขึ้นอยู่กับการมีอยู่ของแหล่งกำเนิดแสงภายนอก การเรืองแสงที่มีฟังก์ชันทางชีวภาพพบได้ในเขตที่มีแสง ซึ่งไม่เพียงแต่มีแสงเพียงพอที่จะทำให้เกิดการเรืองแสง แต่ยังมีแสงเพียงพอสำหรับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ในการตรวจจับ^{[ 36 ]} สนามการมองเห็นในเขตที่มีแสงเป็นสีน้ำเงินตามธรรมชาติ ดังนั้นสีของการเรืองแสงจึงสามารถตรวจจับได้เป็นสีแดงสด สีส้ม สีเหลือง และสีเขียว สีเขียวเป็นสีที่พบได้บ่อยที่สุดในสเปกตรัมทางทะเล สีเหลืองเป็นอันดับสอง สีส้มเป็นอันดับสาม และสีแดงหายากที่สุด การเรืองแสงสามารถเกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตในเขตที่ไม่มีแสงเป็นผลพลอยได้จากการเรืองแสงทางชีวภาพของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ การเรืองแสงบางอย่างในเขตที่ไม่มีแสงเป็นเพียงผลพลอยได้จากชีวเคมีของเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตและไม่มีจุดประสงค์เชิงฟังก์ชัน อย่างไรก็ตาม กรณีบางกรณีของความสำคัญเชิงหน้าที่และการปรับตัวของการเรืองแสงในเขตไร้แสงของมหาสมุทรลึกเป็นพื้นที่วิจัยที่กำลังดำเนินการอยู่^{[ 37 ]}

ปลาที่มีกระดูกซึ่งอาศัยอยู่ในน้ำตื้นโดยทั่วไปจะมีการมองเห็นสีที่ดีเนื่องจากอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีสีสัน ดังนั้นในปลาที่อาศัยอยู่ในน้ำตื้น การเรืองแสงสีแดง สีส้ม และสีเขียวจึงมีแนวโน้มที่จะทำหน้าที่เป็นวิธีการสื่อสารกับปลาชนิดเดียวกันโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาถึงความแปรปรวนของลักษณะทางฟีโนไทป์ของปรากฏการณ์นี้^{[ 33 ]}

ปลาหลายชนิดที่แสดงการเรืองแสง เช่นฉลาม ปลาลิ้นหมาปลาแมงป่องปลาวราสและปลาแบนก็มีตัวกรองภายในดวงตาสีเหลืองเช่นกัน^{[ 38 ]}ตัวกรองภายในดวงตาสีเหลืองในเลนส์และกระจกตาของปลาบางชนิดทำหน้าที่เป็นตัวกรองแบบผ่านยาว ตัวกรองเหล่านี้ช่วยให้สายพันธุ์สามารถมองเห็นและอาจใช้ประโยชน์จากการเรืองแสง เพื่อเพิ่มความคมชัดและรูปแบบการมองเห็นที่ปลาและผู้ล่าชนิดอื่นที่ไม่มีความเชี่ยวชาญด้านการมองเห็นนี้มองไม่เห็น^{[ 33 ]}ปลาที่มีตัวกรองภายในดวงตาสีเหลืองที่จำเป็นสำหรับการมองเห็นการเรืองแสง อาจใช้ประโยชน์จากสัญญาณแสงจากสมาชิกในกลุ่มเดียวกัน รูปแบบการเรืองแสงมีความโดดเด่นเป็นพิเศษในปลาที่มีรูปแบบพรางตัวที่ซับซ้อน หลายสายพันธุ์เหล่านี้ยังมีตัวกรองภายในดวงตาแบบผ่านยาวสีเหลืองที่ช่วยให้สามารถมองเห็นรูปแบบดังกล่าวได้^{[ 38 ]}

การใช้ฟลูออเรสเซนซ์ในการปรับตัวอีกอย่างหนึ่งคือการสร้างแสงสีส้มและสีแดงจากแสงสีฟ้าโดยรอบของเขตโฟติกเพื่อช่วยในการมองเห็น แสงสีแดงสามารถมองเห็นได้ในระยะทางสั้นๆ เท่านั้นเนื่องจากการลดทอนของความยาวคลื่นแสงสีแดงโดยน้ำ^{[ 39 ]}ปลาหลายชนิดที่เรืองแสงมีขนาดเล็ก อาศัยอยู่เป็นกลุ่ม หรืออาศัยอยู่ก้นทะเล/เขตโฟติก และมีลวดลายที่เด่นชัด ลวดลายนี้เกิดจากเนื้อเยื่อเรืองแสงและมองเห็นได้โดยสมาชิกตัวอื่นๆ ของสายพันธุ์เดียวกัน อย่างไรก็ตาม ลวดลายนี้มองไม่เห็นในสเปกตรัมการมองเห็นอื่นๆ ลวดลายเรืองแสงภายในสายพันธุ์เดียวกันนี้ยังสอดคล้องกับการส่งสัญญาณภายในสายพันธุ์เดียวกัน ลวดลายที่ปรากฏในวงแหวนรอบดวงตาเพื่อบ่งบอกทิศทางการมองของแต่ละตัว และตามครีบเพื่อบ่งบอกทิศทางการเคลื่อนไหวของแต่ละตัว^{[ 39 ]}งานวิจัยในปัจจุบันสงสัยว่าฟลูออเรสเซนซ์สีแดงนี้ใช้สำหรับการสื่อสารส่วนตัวระหว่างสมาชิกของสายพันธุ์เดียวกัน^{[ 30 ] [ 33 ] [ 39 ]}เนื่องจากแสงสีฟ้ามีความโดดเด่นในระดับความลึกของมหาสมุทร แสงสีแดงและแสงที่มีความยาวคลื่นยาวกว่าจึงปะปนกัน และปลาล่าเหยื่อในแนวปะการังหลายชนิดมีความไวต่อแสงที่ความยาวคลื่นเหล่านี้เพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย ปลาเช่นปลาแฟรี่แวรสที่พัฒนาความไวในการมองเห็นต่อความยาวคลื่นที่ยาวกว่าสามารถแสดงสัญญาณเรืองแสงสีแดงซึ่งให้ความคมชัดสูงกับสภาพแวดล้อมสีฟ้าและเด่นชัดต่อปลาชนิดเดียวกันในระยะใกล้ แต่ค่อนข้างมองไม่เห็นสำหรับปลาทั่วไปชนิดอื่นที่มีความไวต่อความยาวคลื่นยาวลดลง ดังนั้น การเรืองแสงจึงสามารถใช้เป็นสัญญาณปรับตัวและการสื่อสารภายในสายพันธุ์ในปลาแนวปะการังได้^{[ 39 ] [ 40 ]}

นอกจากนี้ ยังมีการแนะนำว่าเนื้อเยื่อ เรืองแสง ที่ล้อมรอบดวงตาของสิ่งมีชีวิตจะถูกใช้เพื่อแปลงแสงสีฟ้าจากโซนที่มีแสงหรือการเรืองแสงสีเขียวในโซนที่ไม่มีแสงให้เป็นแสงสีแดงเพื่อช่วยในการมองเห็น^{[ 39 ]}

มีการอธิบาย ฟลูออโรฟอร์ชนิดใหม่ในฉลามสองสายพันธุ์ ซึ่งเกิดจากกลุ่มเมตาโบไลต์โมเลกุลขนาดเล็กของทริปโตเฟน-คีนูเรนีนที่มีโบรมีนซึ่งยังไม่ได้อธิบาย^{[ 41 ]}

การเรืองแสงมีหน้าที่หลากหลายในปะการัง โปรตีนเรืองแสงในปะการังอาจมีส่วนช่วยในการสังเคราะห์แสงโดยการเปลี่ยนความยาวคลื่นแสงที่ไม่สามารถใช้งานได้ให้เป็นความยาวคลื่นที่สาหร่ายที่เป็น symbiont ของปะการังสามารถสังเคราะห์แสงได้ [ ^{42 ] นอกจาก}นี้ จำนวนโปรตีนอาจผันผวนตามปริมาณแสงที่มากขึ้นหรือน้อยลงเพื่อการปรับตัวให้เข้ากับแสง^{[ 43 ]}ในทำนองเดียวกัน โปรตีนเรืองแสงเหล่านี้อาจมีฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระเพื่อกำจัดอนุมูลอิสระของออกซิเจนที่เกิดจากการสังเคราะห์แสง^{[ 44 ]}สุดท้ายนี้ การปรับเปลี่ยนการสังเคราะห์แสง โปรตีนเรืองแสงอาจทำหน้าที่เป็นวิธีการควบคุมกิจกรรมของสาหร่ายที่เป็น symbiont ที่สังเคราะห์แสงของปะการังได้เช่นกัน^{[ 45 ]}

Alloteuthis subulataและLoligo vulgarisซึ่งเป็นปลาหมึกสองชนิดที่เกือบโปร่งใส มีจุดเรืองแสงอยู่เหนือตา จุดเหล่านี้สะท้อนแสงที่ตกกระทบ ซึ่งอาจใช้เป็นวิธีการพรางตัว แต่ยังใช้เพื่อส่งสัญญาณไปยังปลาหมึกตัวอื่นเพื่อการรวมฝูงอีกด้วย^{[ 46 ]}

ตัวอย่างการเรืองแสงในมหาสมุทรที่ได้รับการศึกษาอย่างดีอีกประการหนึ่งคือไฮโดรซัวAequorea victoriaแมงกะพรุนชนิดนี้อาศัยอยู่ในเขตที่มีแสงส่องถึงนอกชายฝั่งตะวันตกของทวีปอเมริกาเหนือ และได้รับการระบุว่าเป็นพาหะของโปรตีนเรืองแสงสีเขียว (GFP) โดยOsamu Shimomuraยีนสำหรับโปรตีนเรืองแสงสีเขียวเหล่านี้ได้รับการแยกออกมาและมีความสำคัญทางวิทยาศาสตร์เนื่องจากมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการศึกษาทางพันธุกรรมเพื่อบ่งชี้การแสดงออกของยีนอื่นๆ^{[ 47 ]}

กุ้งแมนติสหลายชนิดซึ่งเป็นสัตว์จำพวกกุ้งน้ำจืด (stomatopod crustaceans ) รวมถึงLysiosquillina glabriusculaมีเครื่องหมายเรืองแสงสีเหลืองตามเกล็ดหนวดและกระดอง (เปลือก) ที่ตัวผู้แสดงออกมาในระหว่างการแสดงท่าทางข่มขู่ผู้ล่าและตัวผู้ตัวอื่น การแสดงออกนี้เกี่ยวข้องกับการยกหัวและอกขึ้น กางระยางค์ที่โดดเด่นและขาอื่นๆ ออก และยืดเกล็ดหนวดรูปไข่ที่เด่นชัดออกไปด้านข้าง ซึ่งทำให้สัตว์ดูตัวใหญ่ขึ้นและเน้นเครื่องหมายเรืองแสงสีเหลืองให้เด่นชัดยิ่งขึ้น นอกจากนี้ เมื่อความลึกเพิ่มขึ้น การเรืองแสงของกุ้งแมนติสจะคิดเป็นสัดส่วนที่มากขึ้นของแสงที่มองเห็นได้ ในระหว่างพิธีกรรมการผสมพันธุ์ กุ้งแมนติสจะเรืองแสงอย่างกระตือรือร้น และความยาวคลื่นของการเรืองแสงนี้ตรงกับความยาวคลื่นที่ตรวจจับได้โดยเม็ดสีในดวงตาของพวกมัน^{[ 48 ]}

ไซโฟโนโฟเรเป็นอันดับของสัตว์ทะเลในไฟลัมไฮโดรซัวซึ่งประกอบด้วยซูออยด์เมดูซอยด์และโพลิปที่ เฉพาะ เจาะจง ไซโฟโนฟอร์บางชนิด รวมถึงสกุล Erenna ที่อาศัยอยู่ในเขตไร้แสงระหว่างความลึก 1600 เมตรถึง 2300 เมตร แสดงการเรืองแสงสีเหลืองถึงแดงในโฟโตฟอร์ของเทนทิลลาที่ มีลักษณะคล้าย หนวด การเรืองแสงนี้เกิดขึ้นเป็นผลพลอยได้จากการเรืองแสงทางชีวภาพจากโฟโตฟอร์เหล่านี้ ไซโฟโนฟอร์แสดงการเรืองแสงในรูปแบบกระพริบซึ่งใช้เป็นเหยื่อล่อเพื่อดึงดูดเหยื่อ ^{[ 49 ]}

ปลามังกร ทะเลลึกที่เป็นนักล่าMalacosteus niger สกุล Aristostomiasที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดและสายพันธุ์Pachystomias microdonใช้เม็ดสีเสริมสีแดงเรืองแสงเพื่อแปลงแสงสีน้ำเงินที่ปล่อยออกมาจากการเรืองแสงทางชีวภาพของพวกมันเองให้เป็นแสงสีแดงจากโฟโตฟอร์ ใต้วงโคจร การเรืองแสงสีแดงนี้มองไม่เห็นสำหรับสัตว์อื่น ๆ ซึ่งช่วยให้ปลามังกรเหล่านี้มีแสงสว่างเพิ่มขึ้นในระดับความลึกของมหาสมุทรที่มืดมิดโดยไม่ดึงดูดหรือส่งสัญญาณไปยังผู้ล่า^{[ 50 ]}

การเรืองแสงพบได้ทั่วไปในสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกและมีการบันทึกไว้ในกบ ซาลาแมนเดอร์และซีซิเลียน หลายวงศ์ แต่ขอบเขตของการเรืองแสงนั้นแตกต่างกันอย่างมาก^{[ 51 ]}

กบต้นไม้ลายจุด ( Hypsiboas punctatus ) ซึ่งพบได้ทั่วไปในอเมริกาใต้ ถูกค้นพบโดยไม่ได้ตั้งใจว่าเป็นสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกเรืองแสงชนิดแรกในปี 2017 การเรืองแสงนั้นสืบย้อนไปถึงสารประกอบใหม่ที่พบในต่อมน้ำเหลืองและต่อมผิวหนัง^{[ 52 ]}สารประกอบเรืองแสงหลักคือ Hyloin-L1 และมันจะเรืองแสงสีฟ้าอมเขียวเมื่อสัมผัสกับแสงสีม่วงหรือรังสีอัลตราไวโอเลตนักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการค้นพบนี้แนะนำว่าการเรืองแสงสามารถใช้ในการสื่อสารได้ พวกเขาคาดการณ์ว่าการเรืองแสงอาจแพร่หลายในหมู่กบ^{[ 53 ]}เพียงไม่กี่เดือนต่อมา ก็มีการค้นพบการเรืองแสงในHypsiboas atlanticus ซึ่งเป็นญาติใกล้ชิด เนื่องจากมันเชื่อมโยงกับสารคัดหลั่งจากต่อมผิวหนัง พวกมันจึงสามารถทิ้งร่องรอยเรืองแสงไว้บนพื้นผิวที่พวกมันเคยอยู่ได้^{[ 54 ]}

ในปี 2019 พบว่ากบอีกสองชนิด ได้แก่กบฟักทอง ตัวเล็ก ( Brachycephalus ephippium ) และกบฟักทองแดง ( B. pitanga ) จากทางตะวันออกเฉียงใต้ของบราซิล มีโครงกระดูกเรืองแสงตามธรรมชาติ ซึ่งสามารถมองเห็นได้ผ่านผิวหนังเมื่อสัมผัสกับแสงอัลตราไวโอเลต ^{[ 55 ] [ 56 ]}ในตอนแรกมีการคาดการณ์ว่าการเรืองแสงช่วยเสริม สี เตือนภัย ที่มีอยู่แล้วของพวกมัน (พวกมันมีพิษ) หรือเกี่ยวข้องกับการเลือกคู่ครอง ( การจำแนกชนิดหรือการพิจารณาความเหมาะสมของคู่ครองที่มีศักยภาพ) ^{[ 55 ]}แต่การศึกษาในภายหลังบ่งชี้ว่าคำอธิบายแรกนั้นไม่น่าเป็นไปได้ เนื่องจากความพยายามในการล่ากบดูเหมือนจะไม่ได้รับผลกระทบจากการมี/ไม่มีการเรืองแสง^{[ 57 ]}

ในปี 2020 ได้รับการยืนยันว่าการเรืองแสงสีเขียวหรือสีเหลืองแพร่หลายไม่เพียงแต่ในกบโตเต็มวัยที่สัมผัสกับแสงสีฟ้าหรือรังสีอัลตราไวโอเลตเท่านั้น แต่ยังรวมถึงลูกอ๊อด ซาลาแมนเดอร์ และซีซิเลียนด้วย ขอบเขตจะแตกต่างกันอย่างมากขึ้นอยู่กับชนิด ในบางชนิดจะเห็นได้ชัดเจนมาก ในขณะที่บางชนิดแทบมองไม่เห็นเลย อาจขึ้นอยู่กับเม็ดสีผิว เมือก หรือกระดูกของพวกมัน^{[ 51 ]}

ผีเสื้อ หางยาว ( Papilio ) มีระบบที่ซับซ้อนสำหรับการปล่อยแสงฟลูออเรสเซนต์ ปีกของพวกมันมีผลึกที่ผสมเม็ดสีซึ่งให้แสงฟลูออเรสเซนต์แบบกำหนดทิศทาง ผลึกเหล่านี้ทำงานได้ดีที่สุดในการผลิตแสงฟลูออเรสเซนต์เมื่อดูดซับรังสีจากแสงสีฟ้า (ความยาวคลื่นประมาณ 420 นาโนเมตร) ความยาวคลื่นของแสงที่ผีเสื้อมองเห็นได้ดีที่สุดจะสอดคล้องกับการดูดซับของผลึกในปีกของผีเสื้อ ซึ่งน่าจะช่วยเพิ่มความสามารถในการส่งสัญญาณ^{[ 58 ]}

นกแก้วมีขน เรืองแสง ซึ่งอาจใช้ในการส่งสัญญาณหาคู่ การศึกษาโดยใช้การทดลองเลือกคู่ในนกแก้วหงส์หยก ( Melopsittacus undulates ) พบหลักฐานสนับสนุนการส่งสัญญาณทางเพศด้วยการเรืองแสงอย่างชัดเจน โดยทั้งตัวผู้และตัวเมียชอบนกที่มีสิ่งกระตุ้นการเรืองแสงในการทดลองมากกว่า การศึกษานี้ชี้ให้เห็นว่าขนเรืองแสงของนกแก้วไม่ได้เป็นเพียงผลพลอยได้จากการ สร้าง เม็ดสีแต่เป็นสัญญาณทางเพศที่ปรับตัวได้ เมื่อพิจารณาถึงความซับซ้อนของเส้นทางที่สร้างเม็ดสีเรืองแสง อาจมีต้นทุนที่สำคัญเกี่ยวข้อง ดังนั้น บุคคลที่มีการเรืองแสงสูงอาจเป็นตัวบ่งชี้คุณภาพของบุคคลที่ดี เนื่องจากพวกเขาสามารถรับมือกับต้นทุนที่เกี่ยวข้องได้^{[ 59 ]}

แมงมุมเรืองแสงภายใต้แสง UV และมีฟลูออโรฟอร์ที่หลากหลายมาก Andrews, Reed และ Masta ตั้งข้อสังเกตว่าแมงมุมเป็นกลุ่มเดียวที่ทราบกันว่าการเรืองแสงนั้น "แพร่หลายทางอนุกรมวิธาน แสดงออกอย่างหลากหลาย เปลี่ยนแปลงได้ง่ายในเชิงวิวัฒนาการ และอาจอยู่ภายใต้การคัดเลือกและอาจมีความสำคัญทางนิเวศวิทยาสำหรับการส่งสัญญาณภายในสายพันธุ์และระหว่างสายพันธุ์" ^{[ 60 ]}พวกเขาแสดงให้เห็นว่าการเรืองแสงวิวัฒนาการหลายครั้งในกลุ่มแมงมุม โดยมีฟลูออโรฟอร์ใหม่วิวัฒนาการขึ้นในระหว่างการกระจายตัวของแมงมุม

ในแมงมุมบางชนิด สัญญาณอัลตราไวโอเลตมีความสำคัญต่อปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้ล่าและเหยื่อ การสื่อสารภายในสายพันธุ์เดียวกัน และการพรางตัวให้เข้ากับดอกไม้เรืองแสง สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันอาจส่งเสริมการยับยั้งหรือการเพิ่มการแสดงออกของการเรืองแสง ขึ้นอยู่กับว่าการเรืองแสงช่วยให้แมงมุมพรางตัวได้ดีขึ้นหรือทำให้พวกมันเด่นชัดขึ้นสำหรับผู้ล่า ดังนั้น การคัดเลือกโดยธรรมชาติอาจมีผลต่อการแสดงออกของการเรืองแสงในแมงมุมหลายชนิด^{[ 60 ]}

แมงป่องก็เรืองแสงได้เช่นกัน ในกรณีของพวกมันเกิดจากการมีเบต้า-คาร์โบไลน์ในคิวติเคิล^{[ 61 ]}

ในปี 2020 มีรายงานการเรืองแสงในตัวอย่างตุ่นปากเป็ด หลายตัว ^{[ 62 ]}

ในปี 2019 มีการสังเกตโดยบังเอิญว่ากระรอกบินเรืองแสงสีชมพูภายใต้แสงยูวี การวิจัยต่อมาโดยนักชีววิทยาที่วิทยาลัยนอร์ธแลนด์ในวิสคอนซิน ตอนเหนือ พบว่าสิ่งนี้เป็นจริงสำหรับกระรอกบินทั้งสามสายพันธุ์ของอเมริกาเหนือ กระรอกที่ไม่บินจะไม่เรืองแสงภายใต้แสงยูวี^{[ 63 ]} การเรืองแสงนี้อาจเป็นอุบัติเหตุของการวิวัฒนาการและไม่มีจุดประสงค์ทางชีววิทยา^{[ 64 ]}

พืชหลายชนิดเรืองแสงได้เนื่องจากมีคลอโรฟิลล์ซึ่งน่าจะเป็นโมเลกุลเรืองแสงที่แพร่หลายที่สุด โดยจะปล่อยแสงสีแดงภายใต้ความยาวคลื่นกระตุ้นที่หลากหลาย^{[ 65 ]}คุณสมบัติของคลอโรฟิลล์นี้มักถูกใช้โดยนักนิเวศวิทยาเพื่อวัดประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสง^{[ 66 ]}

ดอกMirabilis jalapaประกอบด้วยเบตาไซยานินเรืองแสงสีม่วงและเบตาแซนทินเรืองแสงสีเหลือง ภายใต้แสงสีขาว ส่วนของดอกไม้ที่มีเฉพาะเบตาแซนทินจะปรากฏเป็นสีเหลือง แต่ในบริเวณที่มีทั้งเบตาแซนทินและเบตาไซยานิน การเรืองแสงที่มองเห็นได้ของดอกไม้จะจางลงเนื่องจากกลไกการกรองแสงภายใน ก่อนหน้านี้มีการเสนอว่าการเรืองแสงมีบทบาทใน การดึงดูด แมลงผสมเกสรอย่างไรก็ตาม ต่อมาพบว่าสัญญาณภาพจากการเรืองแสงนั้นมีน้อยมากเมื่อเทียบกับสัญญาณภาพของแสงที่สะท้อนจากดอกไม้^{[ 67 ]}

มีรายงานว่า ลูกผสมที่หายากในสกุล Nepenthes ( N. benstonei x N. rafflesiana ) ซึ่งถูกค้นพบในปี 2025 แสดงการเรืองแสงสีเขียวสดใสที่ขอบปากของหม้อดักแมลงที่โตเต็มที่ ในขณะที่หม้อดักแมลงที่ยังไม่โตเต็มที่แสดงการเรืองแสงสีน้ำเงิน^{[ 68 ]} ก่อนหน้านี้ มีเพียงการเรืองแสงสีน้ำเงินเท่านั้นที่ได้รับการรายงานในสกุลนี้^{[ 69 ]}

นอกจากฟลูออร์สปาร์ ที่มีชื่อเดียวกันแล้ว [ ^{70 ]}อัญมณีและแร่ธาตุหลายชนิด อาจเรืองแสง ^ได้เป็นลักษณะเฉพาะ หรืออาจเรืองแสงแตกต่างกันภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลตคลื่นสั้น รังสีอัลตราไวโอเลตคลื่นยาว แสงที่มองเห็นได้ หรือรังสี เอ็กซ์

แคลไซต์และอำพันหลายชนิดจะเรืองแสงภายใต้รังสียูวีคลื่นสั้น รังสียูวีคลื่นยาว และแสงที่มองเห็นได้ทับทิมมรกตและเพชรจะเรืองแสงสีแดงภายใต้รังสียูวีคลื่นยาว แสงสีฟ้า และบางครั้งก็แสงสีเขียว เพชรยังเปล่งแสงภายใต้รังสี เอ็กซ์ อีกด้วย

การเรืองแสงในแร่ธาตุเกิดจากตัวกระตุ้น หลากหลายชนิด ในบางกรณี ความเข้มข้นของตัวกระตุ้นจะต้องถูกจำกัดให้ต่ำกว่าระดับที่กำหนด เพื่อป้องกันการดับของการเรืองแสง นอกจากนี้ แร่ธาตุจะต้องปราศจากสิ่งเจือปน เช่นเหล็กหรือทองแดงเพื่อป้องกันการดับของการเรืองแสงที่อาจเกิดขึ้นได้แมงกานีส สองวาเลนซ์ ในความเข้มข้นสูงถึงหลายเปอร์เซ็นต์ เป็นสาเหตุของการเรืองแสงสีแดงหรือสีส้มของแคลไซต์ การเรือง แสงสีเขียวของวิลเลไมต์การเรืองแสงสีเหลืองของเอสเพอริไทต์และการเรืองแสงสีส้มของวอลลาสโตไนต์และคลิโน เฮดไรต์ ยูเรเนียมหกวา เลนซ์ ในรูปของแคตไอออนยูรานิล ( UO₂²⁺)²⁺ ₂โครเมียมไตรวาเลนต์ (C3H2 ) เรืองแสงสีเหลืองเขียวที่ความเข้มข้นทุกระดับ และเป็นสาเหตุของการเรืองแสงของแร่ธาตุต่างๆ เช่นออทูไนต์หรือแอนเดอร์โซไนต์และที่ความเข้มข้นต่ำ เป็นสาเหตุของการเรืองแสงของวัสดุบางชนิด เช่นโอปอลไฮยาไลต์ โครเมียมไตรวาเลนต์ ที่ความเข้มข้นต่ำเป็นแหล่งที่มาของการเรืองแสงสีแดงของทับทิม ยูโร เปียมไดวาเลนต์เป็นแหล่งที่มาของการเรืองแสงสีน้ำเงินเมื่อพบในแร่ฟลูออไรต์แลนทานัมไตรวา เลนต์ เช่นเทอร์เบียมและไดสโปรเซียมเป็นตัวกระตุ้นหลักของการเรืองแสงสีเหลืองครีมที่แสดงโดยแร่ ฟลูออไรต์ ชนิดอิตโตร ฟลูออไรต์ และมีส่วนทำให้เกิดการเรืองแสงสีส้มของ เซอร์คอนพาวเวลไลต์ ( แคลเซียมโมลิบเดต ) และชีไลต์ (แคลเซียมทังสเตต) เรืองแสงในตัวเองเป็นสีเหลืองและสีน้ำเงินตามลำดับ เมื่อธาตุทั้งสองอยู่ร่วมกันในรูปสารละลายของแข็ง พลังงานจะถูกถ่ายโอนจาก ทังสเตนที่มีพลังงานสูงกว่าไปยังโมลิบเดนัม ที่มีพลังงานต่ำกว่า ทำให้โม ลิบเดนัมในปริมาณน้อยก็เพียงพอที่จะทำให้ชีไลต์ เปล่งแสงสีเหลืองแทนที่จะเป็นสีน้ำเงิน ส่วน สฟาเลอไรต์ที่มีธาตุเหล็กต่ำ(ซิงค์ซัลไฟด์) จะเรืองแสงและเปล่งแสงฟอสฟอเรสเซนต์ในหลากหลายสี ซึ่งได้รับอิทธิพลจากสิ่งเจือปนต่างๆ ที่มีอยู่

น้ำมันดิบ ( ปิโตรเลียม ) จะเรืองแสงเป็นสีต่างๆ ตั้งแต่สีน้ำตาลทึมๆ สำหรับน้ำมันหนักและยางมะตอย ไปจนถึงสีเหลืองสดใสและสีขาวอมฟ้าสำหรับน้ำมันเบามากและสารควบแน่น ปรากฏการณ์นี้ถูกนำมาใช้ในการสำรวจและขุดเจาะน้ำมันเพื่อระบุปริมาณน้ำมันที่น้อยมากในเศษหินจากการเจาะและตัวอย่างแกนหิน

กรดฮิวมิกและกรดฟุลวิกที่เกิดจากการย่อยสลายของสารอินทรีย์ในดิน ( ฮิวมัส ) อาจเรืองแสงได้เช่นกันเนื่องจากมีวงแหวนอะโรมาติกอยู่ในโครงสร้างโมเลกุลที่ ซับซ้อน ^{[ 71 ]}สารฮิวมิกที่ละลายในน้ำบาดาลสามารถตรวจจับและระบุลักษณะได้ด้วยสเปกโตรฟลูออริเมตรี^{[ 72 ] [ 73 ] [ 74 ]}

สารละลายอินทรีย์ (ที่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ) เช่นแอนทราซีนหรือสติลเบนที่ละลายในเบนซีนหรือโทลูอีนจะเรืองแสงเมื่อได้รับรังสีอัลตราไวโอเลตหรือรังสีแกมมา เวลาการสลายตัวของการเรืองแสงนี้อยู่ในระดับนาโนวินาที เนื่องจากระยะเวลาของแสงขึ้นอยู่กับอายุของสถานะกระตุ้นของวัสดุเรืองแสง ในกรณีนี้คือแอนทราซีนหรือสติลเบน^{[ 76 ]}

การเรืองแสง (Scintillation)หมายถึง แสงวาบที่เกิดขึ้นในวัสดุโปร่งใสเมื่ออนุภาค (อิเล็กตรอน อนุภาคอัลฟา ไอออน หรือโฟตอนพลังงานสูง) ผ่านเข้ามา สารสติลเบนและอนุพันธ์ถูกนำมาใช้ในเครื่องนับการเรืองแสง เพื่อตรวจจับอนุภาคดังกล่าว นอกจากนี้ สติลเบนยังเป็นหนึ่งใน ตัวกลางเพิ่มกำลังแสงที่ใช้ในเลเซอร์ย้อมสีอีก ด้วย

สังเกตพบการเรืองแสงในชั้นบรรยากาศเมื่ออากาศถูกโจมตีด้วยอิเล็กตรอนพลังงานสูง ในกรณีเช่น แสง ออโรร่า ตามธรรมชาติ การระเบิดนิวเคลียร์ที่ระดับความสูง และการทดลองปืนอิเล็กตรอนบนจรวด โมเลกุลและไอออนที่เกิดขึ้นจะมีปฏิกิริยาเรืองแสงต่อแสง^{[ 77 ]}

• วิตามินบี 2เรืองแสงสีเขียว โดยมีจุดศูนย์กลางการปล่อยแสงอยู่ที่ประมาณ 525 นาโนเมตร
• น้ำโทนิค จะเรืองแสง สีน้ำเงินเนื่องจากมีควินิน เป็นส่วนประกอบ
• หมึก ปากกาไฮไลท์มักเรืองแสงเนื่องจากมีสารไพรานีนเป็น ส่วนประกอบ
• ธนบัตรแสตมป์และบัตรเครดิตมักมีคุณสมบัติรักษาความปลอดภัยแบบเรืองแสง

ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2563 นักวิจัยได้รายงานการสร้างวัสดุออปติกของแข็งเรืองแสงที่สว่างที่สุดเท่าที่เคยมีมา โดยทำให้สามารถถ่ายทอดคุณสมบัติของสีย้อม เรืองแสงสูง ผ่านการแยกสีย้อมในเชิงพื้นที่และอิเล็กทรอนิกส์โดยการผสมสีย้อมประจุบวกกับมาโครไซเคิลไซยาโนสตาร์ ที่จับกับแอนไอออน ตามที่ผู้ร่วมเขียนคนหนึ่งกล่าว วัสดุเหล่านี้อาจมีการใช้งานในด้านต่างๆ เช่น การเก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์ การถ่ายภาพทางชีวภาพ และเลเซอร์^{[ 78 ] [ 79 ] [ 80 ] [ 81 ]}

หลอดฟลูออเรสเซนต์ทั่วไปทำงานโดยอาศัยหลักการเรืองแสง ภายใน หลอด แก้วมีสุญญากาศบางส่วนและมีปรอท อยู่เล็กน้อย การปล่อยประจุไฟฟ้าในหลอดทำให้โมเลกุลของปรอทปล่อยแสงอัลตราไวโอเลตออกมาเป็นส่วนใหญ่ หลอดถูกเคลือบด้วยวัสดุเรืองแสงที่เรียกว่าฟอสฟอร์ซึ่งดูดซับแสงอัลตราไวโอเลตและปล่อยแสงที่มองเห็นได้ออกมาอีกครั้ง การให้แสงสว่าง จากหลอดฟลูออเรสเซนต์ มีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากกว่า หลอดไฟ แบบไส้อย่างไรก็ตามสเปกตรัม ที่ไม่สม่ำเสมอ ของหลอดฟลูออเรสเซนต์แบบดั้งเดิมอาจทำให้สีบางสีปรากฏแตกต่างไปจากเมื่อส่องสว่างด้วยแสงจากหลอดไฟแบบไส้หรือแสงแดดสเปกตรัมการปล่อยไอของปรอทนั้นมีเส้นแสง UV คลื่นสั้นที่ 254 นาโนเมตรเป็นหลัก (ซึ่งให้พลังงานส่วนใหญ่แก่ฟอสฟอร์) พร้อมกับการปล่อยแสงที่มองเห็นได้ที่ 436 นาโนเมตร (สีน้ำเงิน) 546 นาโนเมตร (สีเขียว) และ 579 นาโนเมตร (สีเหลืองส้ม) เส้นทั้งสามนี้สามารถสังเกตได้เมื่อซ้อนทับบนสเปกตรัมสีขาวโดยใช้สเปกโทรสโคปแบบพกพา สำหรับแสงที่ปล่อยออกมาจากหลอดฟลูออเรสเซนต์สีขาวทั่วไป เส้นที่มองเห็นได้เหล่านี้ พร้อมด้วยเส้นการปล่อยของยูโรเปียมไตรวาเลนต์และเทอร์เบียมไตรวาเลนต์ และพร้อมด้วยสเปกตรัมการปล่อยของยูโรเปียมไดวาเลนต์ในบริเวณสีน้ำเงิน ประกอบกันเป็นการปล่อยแสงที่ไม่ต่อเนื่องมากขึ้นของระบบฟอสฟอร์ไตรโครมาติกสมัยใหม่ที่ใช้ในหลอดฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัดและหลอดไฟแบบดั้งเดิมจำนวนมาก ซึ่งการแสดงสีที่ดีขึ้นเป็นเป้าหมาย^{[ 82 ]}

หลอดไฟฟลูออเรสเซนต์วางจำหน่ายครั้งแรกในงานมหกรรมโลกที่นิวยอร์กในปี 1939การปรับปรุงตั้งแต่นั้นมาส่วนใหญ่เป็นการใช้สารเรืองแสงที่ดีขึ้น อายุการใช้งานยาวนานขึ้น การปล่อยประจุภายในที่สม่ำเสมอมากขึ้น และรูปทรงที่ใช้งานง่ายขึ้น (เช่น หลอดฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัด) หลอดไฟปล่อยประจุความเข้มสูง (HID) บางชนิด ผสานประสิทธิภาพทางไฟฟ้าที่สูงกว่าเข้ากับการเพิ่มประสิทธิภาพของสารเรืองแสงเพื่อการแสดงสีที่ดีขึ้น^{[ 83 ]}

ไดโอดเปล่งแสงสีขาว(LED) เริ่มวางจำหน่ายในช่วงกลางทศวรรษ 1990 ในรูปแบบหลอดไฟ LEDซึ่งแสงสีฟ้าที่เปล่งออกมาจากเซมิคอนดักเตอร์จะกระทบกับสารเรืองแสงที่เคลือบอยู่บนชิปขนาดเล็ก การรวมกันของแสงสีฟ้าที่ทะลุผ่านสารเรืองแสงและการเรืองแสงสีเขียวถึงแดงจากสารเรืองแสงจะทำให้เกิดการเปล่งแสงสีขาวโดยรวม^{[ 84 ]}

บางครั้ง แท่งเรืองแสงจะใช้วัสดุเรืองแสงเพื่อดูดซับแสงจาก ปฏิกิริยา เคมีเรืองแสงและปล่อยแสงสีอื่นออกมา^{[ 82 ]}

ขั้นตอนการวิเคราะห์หลายอย่างเกี่ยวข้องกับการใช้ฟลูออโรมิเตอร์ซึ่งโดยปกติจะมีคลื่นความยาวกระตุ้นเพียงคลื่นเดียวและคลื่นความยาวตรวจจับเพียงคลื่นเดียว เนื่องจากความไวของวิธีการนี้ ทำให้สามารถวัดความเข้มข้นของโมเลกุลเรืองแสงได้ต่ำถึง 1 ส่วนต่อล้านล้านส่วน^{[ 85 ]}

สามารถตรวจจับการเรืองแสงในช่วงความยาวคลื่นต่างๆ ได้ด้วยตัวตรวจจับแบบอาร์เรย์เพื่อตรวจจับสารประกอบจาก กระบวนการ HPLCนอกจากนี้ ยัง สามารถมองเห็นแผ่น TLCได้หากสารประกอบหรือสารให้สีเรืองแสง การเรืองแสงจะมีประสิทธิภาพมากที่สุดเมื่อมีอัตราส่วนของอะตอมที่ระดับพลังงานต่ำกว่าในแบบกระจายตัวของโบลต์ซมันน์ มาก ขึ้น ดังนั้นจึงมีความน่าจะเป็นสูงกว่าที่จะเกิดการกระตุ้นและการปล่อยโฟตอนโดยอะตอมที่มีพลังงานต่ำกว่า ทำให้การวิเคราะห์มีประสิทธิภาพมากขึ้น

โดยปกติแล้ว การตั้งค่าการทดสอบฟลูออเรสเซนซ์จะเกี่ยวข้องกับแหล่งกำเนิดแสง ซึ่งอาจปล่อยแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกันได้หลายความยาวคลื่น โดยทั่วไปแล้ว จำเป็นต้องใช้ความยาวคลื่นเดียวสำหรับการวิเคราะห์ที่เหมาะสม ดังนั้น เพื่อกรองแสงอย่างเลือกสรร แสงจะถูกส่งผ่านโมโนโครมาเตอร์สำหรับการกระตุ้น จากนั้นความยาวคลื่นที่เลือกจะถูกส่งผ่านเซลล์ตัวอย่าง หลังจากการดูดซับและการปล่อยพลังงานอีกครั้ง อาจมีความยาวคลื่นหลายความยาวเกิดขึ้นเนื่องจากการเลื่อนของสโตกส์ และ การเปลี่ยนผ่านของอิเล็กตรอนต่างๆเพื่อแยกและวิเคราะห์รังสีฟลูออเรสเซนซ์เหล่านี้ รังสีฟลูออเรสเซนซ์จะถูกส่งผ่านโมโนโครมาเตอร์ สำหรับการปล่อย และถูกสังเกตอย่างเลือกสรรโดยตัวตรวจจับ^{[ 86 ]}

โดยทั่วไป เลเซอร์มักใช้การเรืองแสงของวัสดุบางชนิดเป็นตัวกลางในการทำงาน เช่น แสงสีแดงที่เกิดจากทับทิม (โครเมียมแซฟไฟร์) แสงอินฟราเรดของไทเทเนียมแซฟไฟร์หรือสีต่างๆ ที่หลากหลายจากสีย้อมอินทรีย์วัสดุเหล่านี้มักเรืองแสงผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการปล่อยแสงแบบธรรมชาติ (spontaneous emission ) ซึ่งแสงจะถูกปล่อยออกมาในทุกทิศทางและมักจะปล่อยออกมาพร้อมกันหลายเส้นสเปกตรัม ในเลเซอร์หลายชนิด ตัวกลางเรืองแสงจะถูก"กระตุ้น"โดยการฉายแสงที่มีความเข้มสูง ทำให้เกิดการผกผันของประชากร (population inversion ) ซึ่งหมายความว่าอะตอมส่วนใหญ่จะอยู่ในสถานะกระตุ้น (พลังงานสูง) มากกว่าสถานะพื้นฐาน (พลังงานต่ำ) เมื่อเกิดเหตุการณ์นี้ การเรืองแสงแบบธรรมชาติจะกระตุ้นให้อะตอมอื่นๆ ปล่อยโฟตอนออกมาในทิศทางเดียวกันและที่ความยาวคลื่นเดียวกัน ทำให้เกิดการปล่อยแสงแบบกระตุ้น (stimulated emission ) เมื่อส่วนหนึ่งของการเรืองแสงที่เกิดขึ้นเองถูกกักไว้ระหว่างกระจกสองบาน การเรืองแสงเกือบทั้งหมดของตัวกลางสามารถถูกกระตุ้นให้ปล่อยออกมาตามแนวเส้นเดียวกัน ทำให้เกิดลำแสงเลเซอร์^{[ 87 ]}

การเรืองแสงในวิทยาศาสตร์ชีวภาพโดยทั่วไปใช้เป็นวิธีการติดตามหรือวิเคราะห์โมเลกุลทางชีวภาพแบบไม่ทำลายโดยอาศัยการปล่อยแสงเรืองแสงที่ความถี่เฉพาะซึ่งไม่มีพื้นหลังจากแสงกระตุ้น เนื่องจากมีส่วนประกอบของเซลล์เพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่เรืองแสงตามธรรมชาติ (เรียกว่าการเรืองแสงภายในหรือการเรืองแสงอัตโนมัติ ) ในความเป็นจริงโปรตีนหรือส่วนประกอบอื่นๆ สามารถ "ติดฉลาก" ด้วยฟลูออโรฟอร์ ภายนอก ซึ่งเป็น สีย้อมเรืองแสงที่อาจเป็นโมเลกุลขนาดเล็ก โปรตีน หรือควอนตัมดอท ซึ่งมีการใช้งานอย่างกว้างขวางในการประยุกต์ใช้ทางชีววิทยาหลายอย่าง^{[ 15 ] (หน้าxxvi )}

การหาปริมาณของสีย้อมทำได้โดยใช้เครื่องสเปกโตรฟลูออโรมิเตอร์และมีการประยุกต์ใช้เพิ่มเติมในด้านต่างๆ ดังนี้:

• เมื่อทำการสแกนความเข้มของการเรืองแสงไปตามระนาบ จะได้กล้องจุลทรรศน์เรืองแสงสำหรับศึกษาเนื้อเยื่อ เซลล์ หรือโครงสร้างระดับเซลล์ ซึ่งทำได้โดยการติดฉลากแอนติบอดีด้วยสารเรืองแสง และปล่อยให้แอนติบอดีค้นหาแอนติเจนเป้าหมายภายในตัวอย่าง การติดฉลากแอนติบอดีหลายตัวด้วยสารเรืองแสงที่แตกต่างกันทำให้สามารถมองเห็นเป้าหมายหลายเป้าหมายได้ในภาพเดียว (หลายช่องสัญญาณ) ไมโครอาร์เรย์ดีเอ็นเอเป็นรูปแบบหนึ่งของวิธีการนี้
• ภูมิคุ้มกันวิทยา: ขั้นแรก แอนติบอดีจะถูกเตรียมโดยการติดกลุ่มเคมีเรืองแสงเข้าไป และสามารถมองเห็นและวัดปริมาณบริเวณที่แอนติบอดีจับได้ (เช่น บนตัวอย่างที่ใช้กล้องจุลทรรศน์) โดยใช้การเรืองแสง
• FLIM ( Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy ) สามารถใช้ตรวจจับปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลชีวภาพบางชนิดที่แสดงออกมาโดยการเปลี่ยนแปลงอายุการเรืองแสงได้
• ชีววิทยาของเซลล์และโมเลกุล: การตรวจจับการอยู่ร่วมกันโดยใช้แอนติบอดีที่ติดฉลากด้วยฟลูออเรสเซนต์เพื่อการตรวจจับแอนติเจนที่สนใจอย่างเลือกสรรโดยใช้ซอฟต์แวร์เฉพาะทาง เช่น ImageJ

• FRET ( การถ่ายโอนพลังงานเรโซแนนซ์ของฟอร์สเตอร์หรือที่รู้จักกันในชื่อการถ่ายโอนพลังงานเรโซแนนซ์ของฟลูออเรสเซนซ์) ใช้ในการศึกษาปฏิสัมพันธ์ของโปรตีน ตรวจจับลำดับกรดนิวคลีอิกจำเพาะ และใช้เป็นไบโอเซนเซอร์ ในขณะที่อายุการเรืองแสง (FLIM) สามารถให้ข้อมูลเพิ่มเติมได้อีกชั้นหนึ่ง
• เทคโนโลยีชีวภาพ: กำลังมีการศึกษาไบโอเซนเซอร์ ที่ใช้การเรืองแสง ไบโอ เซนเซอร์ตรวจวัดกลูโคสแบบเรืองแสง
• การจัดลำดับ ดีเอ็นเออัตโนมัติด้วยวิธีการยุติสาย โซ่ โดยแต่ละเบสที่ยุติสายโซ่ทั้งสี่ชนิดจะมีแท็กเรืองแสงเฉพาะของตัวเอง เมื่อโมเลกุลดีเอ็นเอที่ติดฉลากแยกออกจากกัน แท็กเรืองแสงจะถูกกระตุ้นด้วยแหล่งกำเนิดแสงยูวี และจะระบุชนิดของเบสที่ยุติโมเลกุลโดยใช้ความยาวคลื่นของแสงที่ปล่อยออกมา
• FACS ( การคัดแยกเซลล์ด้วยการกระตุ้นด้วยแสงฟลูออเรสเซนต์ ) เป็นหนึ่งใน เทคนิค การคัดแยกเซลล์ ที่สำคัญหลายอย่าง ที่ใช้ในการแยกเซลล์สายพันธุ์ต่างๆ (โดยเฉพาะเซลล์ที่แยกได้จากเนื้อเยื่อสัตว์)
• การตรวจจับดีเอ็นเอ: สารประกอบเอทิเดียมโบรไมด์ในสารละลายน้ำมีการเรืองแสงน้อยมาก เนื่องจากถูกน้ำดับการเรืองแสง การเรืองแสงของเอทิเดียมโบรไมด์จะเพิ่มขึ้นอย่างมากหลังจากที่มันจับกับดีเอ็นเอ ดังนั้นสารประกอบนี้จึงมีประโยชน์มากในการมองเห็นตำแหน่งของชิ้นส่วนดีเอ็นเอในการ แยกด้วย เจลอะกาโรส เอทิเดียมที่แทรกตัวอยู่ระหว่างคู่เบสของดีเอ็นเอจะอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ไม่ชอบน้ำ ป้องกันไม่ให้ถูกน้ำดับการเรืองแสง เนื่องจากน้ำถูกแยกออกจากสภาพแวดล้อมเฉพาะที่ของเอทิเดียมที่แทรกตัวอยู่ เอทิเดียมโบรไมด์อาจเป็นสารก่อมะเร็ง – ทางเลือกที่ปลอดภัยกว่าคือสีย้อมSYBR Green
• FIGS ( Fluorescence image-guided surgery ) คือเทคนิคการถ่ายภาพทางการแพทย์ที่ใช้แสงฟลูออเรสเซนต์ในการตรวจจับโครงสร้างที่ติดฉลากอย่างถูกต้องระหว่างการผ่าตัด
• การเรืองแสงในหลอดเลือดเป็นเทคนิคการถ่ายภาพทางการแพทย์โดยใช้สายสวนที่ใช้การเรืองแสงเพื่อตรวจจับลักษณะที่มีความเสี่ยงสูงของหลอดเลือดแดงแข็งและอุปกรณ์สเตนต์หลอดเลือดที่ไม่หายดี^{[ 88 ]}การเรืองแสงอัตโนมัติของคราบพลัคถูกนำมาใช้ในการศึกษาครั้งแรกในมนุษย์ในหลอดเลือดหัวใจร่วมกับการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบออปติคอลโคเฮเรนซ์^{[ 89 ]}สารโมเลกุลยังถูกนำมาใช้เพื่อตรวจจับลักษณะเฉพาะ เช่น การสะสม ของไฟบริน ในสเตนต์ และกิจกรรมของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบของหลอดเลือดแดง^{[ 90 ]}
• SAFI (species altered fluorescence imaging) เป็นเทคนิคการถ่ายภาพในอิเล็กโทรคิเนติกส์และไมโครฟลูอิดิกส์ [ ^{91 ] โดย}ใช้สีย้อมที่ไม่เคลื่อนที่ด้วยไฟฟ้าซึ่งการเรืองแสงจะถูกดับลงได้ง่ายโดยสารเคมีที่สนใจซึ่งเคลื่อนที่ สีย้อมมักจะถูกกระจายไปทั่วทุกหนแห่งในกระแสการไหล และการดับการเรืองแสงที่แตกต่างกันโดยสารวิเคราะห์จะถูกสังเกตโดยตรง
• การทดสอบโดยใช้ฟลูออเรสเซนซ์สำหรับการคัดกรอง สาร เคมีที่เป็นพิษการทดสอบทางแสงประกอบด้วยส่วนผสมของสีย้อมเรืองแสงที่ไวต่อสิ่งแวดล้อมและเซลล์ผิวหนังของมนุษย์ที่สร้างรูปแบบสเปกตรัมฟลูออเรสเซนซ์^{[ 92 ]}แนวทางนี้สามารถลดความจำเป็นในการใช้สัตว์ทดลองในการวิจัยทางชีวการแพทย์และอุตสาหกรรมยาได้
• การตรวจจับขอบกระดูก: ตัวอย่าง ที่ย้อมด้วยอลิซารินและฟอสซิลบางชนิดสามารถส่องสว่างด้วยแสงฟลูออเรสเซนต์เพื่อดูโครงสร้างทางกายวิภาค รวมถึงขอบกระดูก^{[ 93 ]}

สามารถมองเห็น ลายนิ้วมือได้ด้วยสารเรืองแสง เช่นนินไฮดรินหรือ DFO ( 1,8-ไดอะซาฟลูออเรน-9-โอน ) เลือดและสารอื่นๆ บางครั้งสามารถตรวจจับได้ด้วยสารเรืองแสง เช่นฟลูออเรสซีนเส้นใยและวัสดุอื่นๆ ที่อาจพบได้ในงานนิติวิทยาศาสตร์หรือเกี่ยวข้องกับของสะสม ต่างๆ บางครั้งก็เรืองแสงได้เช่นกัน

การตรวจสอบด้วยสารแทรกซึมเรืองแสงใช้ในการค้นหารอยแตกและข้อบกพร่องอื่นๆ บนพื้นผิวของชิ้นส่วน ส่วนการตรวจสอบด้วยสีย้อมเรืองแสงใช้ในการค้นหารอยรั่วในระบบท่อส่งของเหลวและก๊าซ

สีเรืองแสงมักใช้ในป้ายโดยเฉพาะป้ายจราจร โดยทั่วไปสีเรืองแสงสามารถมองเห็นได้ไกลกว่าสีที่ไม่เรืองแสง โดยเฉพาะสีส้มเรืองแสงจะมองเห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษ^{[ 94 ]}คุณสมบัตินี้ทำให้มีการใช้สีเรืองแสงบ่อยครั้งในป้ายและฉลากเพื่อความปลอดภัย

สารเรืองแสงมักใช้เพื่อเพิ่มความสว่างให้กับผ้าและกระดาษ ทำให้เกิดผล "การฟอกขาว" พื้นผิวสีขาวที่เคลือบด้วยสารเพิ่มความสว่างทางแสงสามารถเปล่งแสงที่มองเห็นได้มากกว่าแสงที่ส่องลงมา ทำให้ดูสว่างขึ้น แสงสีฟ้าที่เปล่งออกมาจากสารเพิ่มความสว่างจะชดเชยสีฟ้าที่ลดลงของวัสดุที่เคลือบ และเปลี่ยนสีจากสีเหลืองหรือสีน้ำตาลไปเป็นสีขาว สารเพิ่มความสว่างทางแสงใช้ในผงซักฟอก กระดาษความสว่างสูง เครื่องสำอางเสื้อผ้าสะท้อนแสงและอื่นๆ อีกมากมาย

• เรื่องราวของฟลูออเรสเซนซ์บริษัท เรย์เทค อินดัสทรีส์ ปี 1965

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับปรากฏการณ์เรืองแสง

• Fluorophores.orgฐานข้อมูลของสีย้อมเรืองแสง
• FSU.eduแนวคิดพื้นฐานเกี่ยวกับการเรืองแสง
• การบรรยายเรื่อง "ประวัติศาสตร์นาโนของฟลูออเรสเซนซ์" โดย เดวิด เจมส์สัน
• สเปกตรัมการกระตุ้นและการปล่อยแสงของสีย้อมเรืองแสงชนิดต่างๆ
• ฐานข้อมูลแร่เรืองแสง พร้อมรูปภาพ สารกระตุ้น และสเปกตรัม (fluomin.org)
• "การดำน้ำชมแสงเรืองรองในเวลากลางคืน – ดาฮับ/ทะเลแดง (อียิปต์), อ่าวมาสบัต/มาชราบา, "หินโรมัน"" YouTube. 9 ตุลาคม 2012.
• Steffen O. Beyer. "FluoPedia.org: สิ่งพิมพ์" . fluopedia.org.
• สเตฟเฟน โอ. เบเยอร์. "FluoMedia.org: วิทยาศาสตร์" . fluomedia.org.
• คอร์ทนีย์ วิทเชอร์การค้นหาการเรืองแสง - โครงการมีส่วนร่วมในสวนหลังบ้านเพื่อระบุตัวอย่างใหม่ของการเรืองแสง