Pimeässä hehkuva, jota kutsutaan myös luminesenssiksi, on yleensä yksinkertainen kemia. Tietyt kemikaalit varastoivat energiaa altistuessaan valolle ja vapauttavat sen sitten hitaasti, jolloin ne säteilevät pienen määrän valoa ja hehkuvat siten. Muut kemikaalit reagoivat keskenään aiheuttaen elektroniensa kiihtymisen ja hehkuvat, kun nämä elektronit vapauttavat energiaa. Radioaktiivisia elementtejä voidaan myös käyttää saamaan asiat hehkumaan. Nämä kolme tapaa, joilla asiat loistavat pimeässä, tunnetaan nimellä fosforesenssi, kemiluminesenssi ja radioluminesenssi.
Esimerkit
Kohteen sanotaan hehkuvan pimeässä, kun se säteilee valoa ilman, että se on kytketty virtalähteeseen, kuten sähkövirtaan tai akkuun, ja emittoimatta enemmän kuin vähän lämpöä. Esimerkiksi valaistu ottelu, taskulamppulamppu tai matkapuhelimen näyttö saattaa säteillä valoa pimeässä, mutta sen ei sanota hehkuvan pimeässä. Kädet mekaanisella kellolla, lelut, maalit ja uutuudet ovat esimerkkejä asioista, jotka joskus loistavat pimeässä.
Fosforiloiste
Yleisin tapa saada esine hohtamaan pimeässä on käyttää valoa tuottavia kemikaaleja, joita kutsutaan fosforiksi. Näillä kemikaaleilla päällystetyt esineet on altistettava valolle, ennen kuin ne voivat loistaa pimeässä. Valo aktivoi fosforit ja virittää niiden elektronit. Kun elektronit hitaasti menettävät tämän ylimääräisen energian, energian vapautuminen luo valoa, joka yleensä on hieman hämärää.
Tutkijat ovat luoneet laboratoriossa lukuisia fosforia, mutta sinkkisulfidi ja strontiumaluminaatti ovat niitä, joita yleisimmin käytetään pimeässä hohtavissa tuotteissa. Strontiumaluminaatti on uudempi tekniikka, ja sen hehku kestää pidempään. Kemikaalit sekoitetaan usein muoviin, joka on valettu pimeässä hohtavaksi esineeksi tai lisätään muuhun materiaaliin, jotta saadaan aikaan esimerkiksi pimeässä hehkuva maali tai meikki.
Kemiluminesenssi
Toinen tapa saada esineet hohtamaan pimeässä on kemiallinen reaktio. Kaksi kemikaalia sekoitetaan keskenään, ja tuloksena oleva reaktio saa elektronit kiihtymään ja siirtymään korkeammalle energiatasolle. Kun elektronit palaavat normaalille tasolle, ne vapauttavat energiaa ja tuottavat hehkua. Tämä on reaktion tyyppi, jota käytetään valon luomiseen hehkutangoissa.
Radioluminesenssi
Jotkut kohteet hehkuvat ilman, että niitä tarvitsee altistaa valolle tai “ladata”. Nämä kohteet käyttävät edelleen hehkun luomiseen fosforia, mutta ne lisäävät yhdisteeseen radioaktiivista elementtiä, kuten radiumia. Radioaktiivinen elementti päästää pieniä määriä säteilyä – ei tarpeeksi vaaralliseksi -, joka jatkuvasti lataa fosforia samalla tavalla kuin valo. Säteilyvarauksella toimivia fosforia käytetään tyypillisesti kello- tai kellokelloissa, joiden on hehkuttava tuntikausia valon sammuttamisen jälkeen-jos sen omistajan on esimerkiksi tarkistettava kellonaika keskellä yötä.
Bioluminesenssi
Monet elävät organismit pystyvät loistamaan pimeässä kemiallisten reaktioiden vuoksi. Jotkut sisältävät kaikki hehkutukseen tarvittavat kemikaalit, ja toiset hehkuvat reaktiolla ympäristön elementtiin, kuten happea. Hehkuvaan eläimiin ja kasveihin kuuluvat tulikärpäset, hehkuvat matot, syvällä meressä elävät olennot ja tietyntyyppiset sienet. Joissakin tapauksissa, kuten syvänmeren olentojen kanssa, bioluminesenssi on sen ainoa valonlähde. Muut eläimet ja kasvit hohtavat suojelua, naamiointia, houkutellakseen kavereita tai muita syitä.