Скрытое фотографическое изображение

Физико-химические основы фотографии

4.3. Сенсибилизированный процесс, образования скрытого изображения
Описывая явление спектральной сенсибилизации фотографических материалов, мы отметили, что оно состоит в поглощении длинноволновых излучений молекулами красителя и передаче полученной энергии галогениду серебра. В результате этого скрытое изображение возникает под действием излучений, длины волн которых выходят за границу собственной чувствительности галогенида.

Представление о передаче энергии при сенсибилизированном процессе образования скрытого изображения опирается на следующие факты. Во-первых, на каждую молекулу красителя образуется несколько десятков атомов серебра, следовательно, она участвует в нескольких элементарных актах образования скрытого изображения. Во-вторых, молекула красителя разрушается только потому, что она окисляется бромом, выделяющимся при образовании центров, и, следовательно, не претерпевает химических изменений в результате действия света.

По теории Герни и Мотта перевод электрона в зону проводимости серебра происходит легче, если этот электрон принадлежит внешней зоне красителя-сенсибилизатора, и труднее, если он находится в зоне Br-. Это связано с тем, что зона красителя находится между полосой проводимости серебра и внешней зоной брома, следовательно, выше последней. Таким образом, длинноволновый квант, как известно, меньший, чем коротковолновый, возбуждает молекулу красителя Кр:

Kp+hv–>Kp*.    (6.IХ)

Возбужденная молекула теряет электрон, который переходит в близко расположенную полосу проводимости серебра

Kp*–>Kp+é    (6.Х)

В то же время длинноволновый квант hv оказывается недостаточным для того, чтобы поднять в полосу проводимости электрон, принадлежащий иону брома.

Электрон, вышедший в полосу проводимости, как и в схеме прямого образования скрытого изображения, захватывается центром светочувствительности, а затем на нем происходит нейтрализация странствующего иона Ag+. В результате этого центр увеличивается на один атом



Нижний подуровень зоны красителя находится несколько ниже верхнего подуровня зоны брома. Поэтому электроны сравнительно легко могут переходить от него к красителю. В результате этого катион Кр* получает электрон от аниона Br- и снова превращается в молекулу

Br-+Kp+=Kp+Br    (6.ХI)

Таким образом, рассмотренная схема отличается от схемы прямого образования скрытого изображения тем, что фотоэлектрон отрывается от молекулы сенсибилизатора, которая потом восстанавливается за счет брома.

Атом брома диффундирует к поверхности микрокристалла, где в большинстве случаев поглощается желатиной или, гораздо реже, окисляет молекулу красителя, которая после этого уже выключается из процесса.
Назад Физико-химические основы фотографии Продолжение