感光材料的感光理論

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1、內(nèi)容回顧感光材料的制備過(guò)程；感光乳劑的制備過(guò)程；乳化方法。第四章感光材料的感光理論熟悉鹵化銀晶體結(jié)構(gòu)；掌握潛影的本質(zhì)及潛影的形成;了解潛影理論（葛爾尼—莫特理論、米契爾理論）；了解潛影的衰退；了解顯影理論。一、鹵化銀晶體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)物質(zhì)的形態(tài)：晶形和無(wú)定性。晶體：具有一定的幾何形狀；鹵化銀顆粒是極細(xì)微的晶體。晶體按所組成的質(zhì)點(diǎn)不同，可分為離子型晶體、原子型晶體、分子型晶體和金屬型晶體。鹵化銀晶體屬于離子型晶體。1.理想的鹵化銀晶體見(jiàn)光分解的光敏性物質(zhì)；AgCl，AgBr，AgI；第一節(jié)鹵化銀晶體按點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性不同，可分為7種晶系：立方、三方、四方、六方、三斜、單

2、斜、正交。AgCl和AgBr晶體屬于立方晶系；AgI有立方和六方晶形；Ag+過(guò)量，立方晶形；I+過(guò)量，六方晶形；含有I+增感染料鹽的水溶液加到AgBr晶體上，形成的AgI既有立方晶形，又有六方晶形。AgBr或AgCl的晶體結(jié)構(gòu)孿晶兩排生長(zhǎng)在一起的晶體；比單晶更活潑和靈敏。雙晶同種物質(zhì)的晶體有規(guī)律的連在一起生長(zhǎng)；2.孿晶和雙晶又稱T顆?；虮馄筋w粒。顆粒直徑大，薄，扁平，感光度高；有良好的清晰性和顆粒性。在晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，乳劑制備得到的晶體結(jié)構(gòu)與理想的晶體結(jié)構(gòu)有一定差別，多為扁平的三角形和六角形，少許為圓形和針狀。由于晶體在形成過(guò)程中離子的迅速聚集、雜質(zhì)的存在、以及外

3、部因素的影響，使各晶面的生長(zhǎng)不平衡，導(dǎo)致晶體的不完整性。物理上的不完整性：點(diǎn)陣缺陷不完整性點(diǎn)陣位錯(cuò)化學(xué)上的不完整性：雜質(zhì)3.鹵化銀晶體的不完整性：1）物理上的不完整性A.點(diǎn)陣缺陷：晶體中的離子在它原有的位置上發(fā)生遷移，出現(xiàn)在它不該出現(xiàn)的位置。弗倫克爾缺陷：離子從點(diǎn)陣位置遷移至空隙（非點(diǎn)陣）位置，形成可在晶體中移動(dòng)的空隙離子。負(fù)離子保持正常。肖特基缺陷：鹵化銀晶體的點(diǎn)陣位置上缺少一對(duì)正負(fù)離子。B.點(diǎn)陣位錯(cuò)：點(diǎn)陣中某些離子偏離了原有的點(diǎn)陣位置，造成晶體外形畸變。棱位錯(cuò)：晶棱發(fā)生位移，在晶體中形成一個(gè)不完整平面。螺旋位錯(cuò)：晶面發(fā)生滑移形成晶形畸變。鹵化銀晶體的不完整性，使

4、點(diǎn)陣存在缺陷、位錯(cuò)和含有雜質(zhì)的部位，造成局部的電荷不平衡，破壞理想晶體的固有平衡，形成晶體內(nèi)部的薄弱環(huán)節(jié)，即感光中心。當(dāng)鹵化銀晶體顆粒受到光線照射后，就從感光中心開(kāi)始使鹵化銀顆粒感光。因此，鹵化銀晶體的不完整性是它對(duì)光敏感，經(jīng)顯影加工形成影像的內(nèi)在因素。理想的鹵化銀晶體對(duì)光是不敏感的。2）化學(xué)上的不完整性：雜質(zhì)，硫化銀、金原子等。3）鹵化銀晶體不完整性的意義：1.顆粒種類的影響感光能力從高到低：AgBr>AgCl>AgI；負(fù)片：AgBr+AgI；正性感光材料：AgCl+AgBr。二、鹵化銀顆粒結(jié)構(gòu)與照相性能的關(guān)系與感光度的關(guān)系與反差系數(shù)的關(guān)系鹵化銀顆粒大小均勻，反差

5、系數(shù)就高；反之則低。鹵化銀顆粒細(xì)小，反差系數(shù)越高，反之則低。與寬容度的關(guān)系寬容度是感光材料反映被攝體的反差范圍乳劑顆粒大小均一時(shí)，寬容度小，反之則大。與解相力的關(guān)系解相力指乳劑對(duì)被攝體細(xì)部的表達(dá)能力乳劑顆粒越細(xì)，解相力越高。顆粒大灰霧大，反之則小。2.顆粒大小與照相性能的關(guān)系第二節(jié)潛影形成理論在感光化學(xué)中，將感光材料曝光后形成的、人眼不能直接觀察到的潛伏影像稱為潛影。2.潛影的本質(zhì)潛影是由銀微斑組成的。構(gòu)成潛影的銀微斑是無(wú)定形的細(xì)絲團(tuán)，每個(gè)銀微斑由若干個(gè)原子組成，一般聚結(jié)在晶體表面位錯(cuò)部位。一、潛影的本質(zhì)將相紙放在太陽(yáng)光下，顏色由淺黃變?yōu)楹谏｛u化銀分解：光線的強(qiáng)弱

6、和照射時(shí)間1.潛影二、潛影的形成1.光化學(xué)反應(yīng)1）定義：在光的作用下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)。2）反應(yīng)條件：吸收的光能量大于或等于反應(yīng)所需要的能量。3）反應(yīng)效率（量子效率）因?yàn)楣饣瘜W(xué)反應(yīng)是以吸收光量子作為反應(yīng)前提的，故引入量子效率。ρ越大，反應(yīng)效率越高。量子效率ρ＝1）反應(yīng)基礎(chǔ)：光量子對(duì)電子的激發(fā)。2）光分解反應(yīng)（以AgBr為例）Brˉ+h?+eˉAg＋+eˉAg★一個(gè)溴離子吸收一個(gè)光量子后，釋放一個(gè)電子，產(chǎn)生一個(gè)正空穴（溴離子空穴），在晶體中遷移?！镝尫懦鰜?lái)的電子必須在適當(dāng)?shù)牟课唬锤泄庵行模┎拍芘c銀離子結(jié)合生成銀原子。Br2.鹵化銀晶體的光分解反應(yīng)3）明膠的作用溴化銀光分

7、解生成溴原子（正空穴），它在晶體中存積過(guò)多，會(huì)使正空穴有較多機(jī)會(huì)和電子復(fù)合成溴離子，抑制光分解反應(yīng)，使光量子失去活化分子的作用，降低量子效率和光分解反應(yīng)效率。感光乳劑中的明膠是溴原子的受體。正空穴產(chǎn)生后會(huì)向晶體表面遷移，這時(shí)候，溴原子會(huì)與包圍在晶體表面的明膠分子結(jié)合，形成穩(wěn)定產(chǎn)物。隨光解反應(yīng)進(jìn)行，被還原的銀原子增多，當(dāng)感光中心處的銀原子聚集到一定大小時(shí)，銀微斑就成為顯影中心。許多顯影中心就組成了潛影。是鹵化銀晶體光分解反應(yīng)的產(chǎn)物。4）潛影的形成三、潛影的衰退曝光后的膠片過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間才沖洗獲得的影像較淡。潛影的衰退由潛影銀被氧化引起：4Ag+O2+2H2O＝4Ag+