信息记录材料教案1.doc

信息记录材料教案1 信息记录材料教案1备课专用纸备课专用纸备课专用纸引语印刷中国古代五大发明之一，它是伴随着中华文明的发展而发展的。 本节课开始学习印刷的相关知识。 第一章绪论第一节信息记录技术的发展 一、照相术的发展历程1816年法国的尼普斯进行历史上最早的照相实验1822年经历8小时曝光复制倒影1824年照下世界上第一张照片1824年提出“显影”这一概念1837年法国达盖尔1839年由政府公开于世1834年英国塔尔波特认识并利用曝光后生成潜影“正负”体系原理一直沿用至今1847年蛋白法1851年珂罗版1871年明胶溴化银1873年发现光谱增感1861年麦克斯韦滤色片1869年杜赫洛彩色网格法1873年海尔曼沃格尔染料法1907年柏松柱镜法1921年柯达彩色反转片备1942年油溶性成色剂课专用纸 二、记录材料的发展历程非银盐银盐非银盐磁记录光存储技术 三、感光科学发展史上的几件大事1.特性曲线2.硫增感3.葛尼马特理论4.金增感5.T颗粒与双重结构颗粒第一次高潮1830年1831年达盖尔发明了银版照相1834年塔尔波特发明了相纸和负、正片体系，发现了潜影及显影第二次高潮19世纪70年代1871年麦道克斯发明了明胶干版1873年沃格尔和德里费尔德发现了感光特性曲线第三次高潮20世纪30年代左右1925年谢巴德发现硫增感1938年葛尼马特理论出现1936年柯兹洛夫斯基发明金增感第四次高潮20世纪80年代T颗粒制备技术与双重结构微晶制备技术、多重结构制备技术备第二节信息记录技术的科学基础 一、光化学基本过程（一）光化学反应课专用纸光化学第一定律(Grotthus-Drapper定律)指出只有被吸收的光才能导致光化学反应。 M+hvM*(光的吸收，光物理过程)基态分子光子激发态分子光化学反应的机理如下P+XY（热化学过程次级过程）光化学反应和热化学反应的主要区别有1光化学反应的引发主要是由于光的吸收；而热化学反应则主要是热引发。 2光化学反应是激发态分子的反应，而热化学反应则是基态分子的反应。 3由于吸收光子的结果，光化学反应中激发态分子具有高的内能，因而对反应产物存在较大的选择性，产生热力学优惠产物远比从基态分子产生来得容易。 4激发态分子反应的活化能一般较低，通常小于30kJMol-1(7kcalmol-1)，因而光化学反应有很大的速度，在各反应步骤之间很难达到热平衡。 其反应速度受温度影响远比热化学反应速度受温度的影响要小。 （二）基本原理1.激发与去激转动激发转动能量振动激发振动激发态电子激发电子激发态。 备课专用纸一个分子具有许多电子态，其中之一是基态，其它各电子态都称为电子激发态。 单线态，即全部电子都已配对。 一种是两个电子自旋成对的，称为激发单线态，另一种是自旋不成对的，称为激发三线态。 光的吸收是一个量子现象，即一个分子吸收一个光于的能量而发生电子跃迁。 所吸收的光子，其能量E跟光的频率v成正比，表示为E=hc/=hc式中，h为普朗克(Planck)常数，c为光速，为波长，为波数。 如，波长为200nm的光子，其能量为6.62?10-34?3?E=hc/=200?10-9而1mol光子的能量则为NAE=6.02?1023?9.93?10备式中，NA为阿佛加德罗(Avogadro)常数。 课专用纸It=I0?10-cl log(I0/It)=cl Ia=I0-It Ia=I0(1-10-cl)2.内部转换和系间窜跃激发发生之后，激发态有几种主要的去激过程。 其中一种是无辐射衰变过程，包括内部转变和系间窜跃。 不同多重度的态之间的无辐射跃迁称为系间窜跃。 系间窜跃记为ISC(intersystem crossing)。 系间窜跃也是等能过程，紧接着也经由振动弛豫到达低振动能态。 影响内部转变和系间窜跃过程速率的两个主要因素一是能隙大小，另一是自旋守恒。 Sm Sn或Tm TnSl S03.荧光和磷光备课专用纸FranckCondon原理指出，由于电子跃迁是一个极为快速的过程，可以认为原子核间距没有什么变化。 因此，如果我们从基态势能曲线的最低振动能级画一垂线，与激发态势能曲线相交，这相交点表示到该振动能级的电子跃迁的可能性为最大，至其他各振动能级的跃迁虽也有可能，但可能性较小。 二、光化学反应的类型（一）有机分子的电子跃迁与激发态备课专用纸有机分子的电子跃迁分类为(成键)、*(反键)、(成键)*(反键)，以及n(孤对、非键)轨道的跃迁。 可发生n*,或*、n*跃迁，分别到达(n，*)态、(，*)态、(n，*)态等激发态。 *跃迁单线态*跃迁(*)s三线态*跃迁(*)t 3、分子内电荷转移跃迁若电子给予体(D)和接受体(A)二者连在一个电子体系上，其受激跃迁是几种不同的单电子激发型式的复合，不能按一般的单电子激发型式来考虑。 Porter把这类跃迁称为电荷转移跃迁(CT)。 以DRA(D，给予体；R，发色团；A，接受体)代表的分子，激发时可能的单电子跃迁型式包含D+R-A D+RA-DR+A-DRA（二）光化学反应的分类 1、光分解反应备课专用纸hvCl-Cl?Cl?+?Cl H-H+Cl?H?+HClCl-Cl Cl?+HCl 2、光异构化反应某些分子在光照下，发生顺、反几何结构的变化，而分子组成不变，是一种光异构化反应，它也是一种单分子反应过程，最普遍的类型是乙烯型双键分子的顺、反异构化反应， 3、光加成反应 （1）双分子反应过程M+hvM*M*+N(MN)*(MN)*MN （2）生成自由基的反应hvH-X?H?+?X X?+RCH=CH2RCHCH2X （3）?RCHCH2X+H-XRCH2CH2X+X?敏化剂CF3CH=CH2+HBr?hv?CF3CH2CH2Br 3、光氧化反应备O2hvM?M*?MO2课专用纸M+O2MO 24、光还原反应光还原是指一个氢原子或一个电子对一个分子的光加成反应。 一个分子与氢的加成作用，必然伴随着另一个分子的脱氢过程，因而又称夺氢反应。 hvAgBr?Ag+Br*hvAg+Br-?Ag+Br hv2Fe3+(C2O4)33-?2Fe2+5C2O4+2CO22-3F2+2Fe()63-?Fe3Fe()62 5、光聚合反应由于光的作用引起单体小分子聚合而成大分子的反应称为光聚合反应。 步骤一敏化剂(S)吸收300700nm波长范围的光辐射，转而使引发剂（）形成激发态，或引发剂有效地吸收光辐射而直接被激发S+hv S*S*I I*或I+hv I*步骤二被激发的引发剂分子分解成两个自由基*或+步骤三一旦形成了引发自由基，单体小分子(M)就通过放热的聚合反应而增长成大分子，如下式（）（引发作用）备(）（n-2）（增长）（）（）（增长）（）（增长）课专用纸步骤四当两个链通过偶合作用或由于歧化作用而相互加氢和脱氢反应时，导致活性自由基的消失，则链的增长终止。 如下式（偶合）（链传递，为非活性自由基，迅速形成非活性产物而终止反应）同样，在链增长阶段中，如有氧分子或其他抑制剂的存在