среда, 24 марта 2010 г.

Химия классической фотографии

Начнем с того, что для написания этой статьи были использована  замечательная книга по химии, которая может быть порекомендована любителям химии для знакомства с миром Химии без взрывов и отравлений, слава богу, эта книжка попали ко мне раньше, чем я научился делать перексилиновый порох или хлорный йод, по этому у меня еще остались пальцы для нажатия на спусковую кнопку фотоаппарата.
Из курса химии для средней школы мы знаем, что свет наравне с теплом может привести к взаимодействию веществ (вот по этому к стати не следует перегревать пленку в бардачке машины). Кто уже этого не помнит, могу посоветовать провести несложный опыт, отправляйтесь на улицу, снимите с себя все и если на улице стоят знойные летние дни, постойте так полчаса, в зависимости от чувствительности вашей кожа она либо покоричневеет ( солнечные лучи приведут к образованию коричневого пигмента), либо в вашей коже наступят необратимые химические реакции и практический урок запомнится вам на пару дней слезающей кожей.
Вы так же, наверное, знакомы и с обратными процессами, например разрушением органических красителей, кто не видел выцветающих за лето занавесок весящих на солнечной стороне дома? Итак, мы с вами вспомнили, что свет отличный стимулятор химической активности, как в прочем и невидимый свет просмотрового монитора в аэропорту L.
Раз у нас с  вами повторение пройденного материала, то обратимся немного к физике. Начнем с вопроса: «Почему можно загореть под действием ультрафиолетовых лучей, а вот загореть у раскаленной печки (испускающей красный свет) нельзя?
Ну, для начала вспомним, что видимый свет это  – довольно узкий участок на шкале электромагнитных волн, он распространяется от 4000 до 8000 ангстрем. Разные области этого участка воспринимаются глазом не одинаково, а как свет определенного цвета.  Так волны длинной 4000 ангстрем или 400 нанометров – это фиолетовый свет, поток электромагнитных колебаний с длинной приблизительно 530 нанометров выглядят как зеленый свет, а красный свет имеет длину волны примерно 660 нанометров. А белый свет – это смесь всех лучей.
Теперь так же вспомним про дуалистическую природу света (вижу, вижу, как забегали ваши аксоны), что он не только электромагнитные волны, но и поток частиц, которые Ваша физичка называла смешным словом фотоны или еще мудренее квантами.
Приведем так же простую формулу, которая как я надеюсь не отяготит ваше офисное существование . Расслабьтесь считать ничего не придется.
Энергия Е , которую несут с собой кванты света , связана с частотой или длинной волны этого света таким соотношением:
, где h это постоянная Планка равная 6,62*10 в минус 27 эрг*с. v- частота света 1/с , лямбда – длинна волны , а с- скорость света.
Из этой формулы видно, что чем меньше длина волны света, тем больше энергия, которую он несет. Именно по этому загореть у печки испускающей красный и инфракрасный свет нельзя, а приходится ехать на курорт.
Поговорим о немного боле сложных вещах, 200 лет назад был открыт первый закон фотохимии, т.е. науки, изучающей химические процессы под действием света. Этот закон очень очевидный: химические реакции вызываются только теми лучами, которые поглощаются веществами. Но вот обратное утверждение неверно: отнюдь не все  поглощенные лучи вызывают химические превращения. Дело в том, что энергия этих лучей может затрачиваться на простой нагрев вещества.
Другой закон фотохимии, понять тоже не сложно: химическое действие света, как правило, пропорционально интенсивности света и времени его воздействия, а это не что иное, как экспозиция.
Давайте посмотрим, что происходит в обычной фотопленке (для упрощения статьи поговорим о черно-белых материалов, не касаясь многослойных фотоматериалов). Все довольно просто, квант света, упавший на кристалл бромистого серебра, который построен из чередующихся положительных ионов серебра и отрицательных ионов брома, выбивают из иона брома и переселяют его на ион серебра. В результате образуется атом металла и свободный галоген:
Как не удивительно, но смоделировать этот процесс вы сможете даже дома. Вы легко сможете прочувствовать все то, что испытали первые создатели фотографии, такие как Жозеф Ньепс или Луи Дагер в далеком 1826 году, но в отличие от них Вам придется иметь дело с менее агрессивными веществами, чем цианид или соли ртути J. Подобно Генри Тальботу как в достопамятном 1835 году получим бумагу пропитанную хлористым серебром.
Забодяжить фотоэмульсию несложно, купите в аптеке палочку ляписа ( азотнокислое серебро, получать его самостоятельно столь же просто как динамит и столь же безопасно) и смешайте его в темной комнате (!!!!) с крутым раствором поваренной соли или бромистого калия (только где его взять дома я не знаю). Выпавший осадок галогенида серебра и есть наша эмульсия.  Аккуратно отфильтруйте его при помощи воронки и промокательной бумаги. До наступления полного высыхания,  смешайте его с желатином, предварительно замочив в теплой воде. Получившуюся кашицу нанесите кисточкой на картон. Это мы получили фотоэмульсию. Только вот я сомневаюсь, что вы  самостоятельно сможете определить DX код полученного фото материала J.
Полученная пленка (разумеется, для достоверности эксперимента, можно картон заменить лавсановой пленкой или целлулоидной) вполне сгодилась бы для начала прошлого века, ну разве что желатин надо было замачивать получше.
Автор: Алексей Пономарев  (fotopiter@mail.ru)