感光材料的感光理论

1、内容回顾,感光材料的制备过程； 感光乳剂的制备过程； 乳化方法。,第四章 感光材料的感光理论,熟悉卤化银晶体结构； 掌握潜影的本质及潜影的形成; 了解潜影理论（葛尔尼莫特理论、米契尔理论）； 了解潜影的衰退； 了解显影理论。,一、卤化银晶体的结构和性质,物质的形态：晶形和无定性。 晶体：具有一定的几何形状； 卤化银颗粒是极细微的晶体。 晶体按所组成的质点不同，可分为离子型晶体、原子型晶体、分子型晶体和金属型晶体。 卤化银晶体属于离子型晶体。,1.理想的卤化银晶体,见光分解的光敏性物质；AgCl，AgBr，AgI；,第一节 卤化银,晶体按点阵结构的对称性不同，可分为7种晶系：立方、三方、四方、六

2、方、三斜、单斜、正交。AgCl和AgBr晶体属于立方晶系； AgI有立方和六方晶形； Ag+过量，立方晶形； I+过量，六方晶形； 含有I+增感染料盐的水溶液加到AgBr晶体上，形成的AgI既有立方晶形，又有六方晶形。,AgBr或AgCl的晶体结构,孪晶 两排生长在一起的晶体； 比单晶更活泼和灵敏。 双晶 同种物质的晶体有规律的连在一起生长；,2.孪晶和双晶 又称T颗粒或扁平颗粒。,颗粒直径大，薄，扁平，感光度高； 有良好的清晰性和颗粒性。,在晶体的内部结构上，乳剂制备得到的晶体结构与理想的晶体结构有一定差别，多为扁平的三角形和六角形，少许为圆形和针状。由于晶体在形成过程中离子的迅速聚集、杂质

3、的存在、以及外部因素的影响，使各晶面的生长不平衡，导致晶体的不完整性。 物理上的不完整性：点阵缺陷 不完整性 点阵位错 化学上的不完整性：杂质,3.卤化银晶体的不完整性：,1）物理上的不完整性,A.点阵缺陷：晶体中的离子在它原有的位置上发生迁移，出现在它不该出现的位置。 弗伦克尔缺陷：离子从点阵位置迁移至空隙（非点阵）位置，形成可在晶体中移动的空隙离子。负离子保持正常。 肖特基缺陷：卤化银晶体的点阵位置上缺少一对正负离子。 B.点阵位错：点阵中某些离子偏离了原有的点阵位置，造成晶体外形畸变。 棱位错：晶棱发生位移，在晶体中形成一个不完整平面。 螺旋位错：晶面发生滑移形成晶形畸变。,卤化银晶体的

4、不完整性，使点阵存在缺陷、位错和含有杂质的部位，造成局部的电荷不平衡，破坏理想晶体的固有平衡，形成晶体内部的薄弱环节，即感光中心。当卤化银晶体颗粒受到光线照射后，就从感光中心开始使卤化银颗粒感光。因此，卤化银晶体的不完整性是它对光敏感，经显影加工形成影像的内在因素。理想的卤化银晶体对光是不敏感的。,2）化学上的不完整性： 杂质，硫化银、金原子等。,3）卤化银晶体不完整性的意义：,1.颗粒种类的影响 感光能力从高到低：AgBr AgCl AgI； 负片： AgBr +AgI； 正性感光材料： AgCl+ AgBr。,二、卤化银颗粒结构与照相性能的关系,与感光度的关系 与反差系数的关系 卤化银颗粒

5、大小均匀，反差系数就高；反之则低。 卤化银颗粒细小，反差系数越高，反之则低。 与宽容度的关系 宽容度是感光材料反映被摄体的反差范围 乳剂颗粒大小均一时，宽容度小，反之则大。 与解相力的关系 解相力指乳剂对被摄体细部的表达能力 乳剂颗粒越细，解相力越高。 颗粒大灰雾大，反之则小。,2.颗粒大小与照相性能的关系,第二节 潜影形成理论,在感光化学中，将感光材料曝光后形成的、人眼不能直接观察到的潜伏影像称为潜影。 2.潜影的本质 潜影是由银微斑组成的。构成潜影的银微斑是无定形的细丝团，每个银微斑由若干个原子组成，一般聚结在晶体表面位错部位。,一、潜影的本质,将相纸放在太阳光下，颜色由浅黄变为黑色。 卤

6、化银分解：光线的强弱和照射时间,1.潜影,二、潜影的形成,1.光化学反应 1）定义：在光的作用下进行的化学反应。 2）反应条件：吸收的光能量大于或等于反应所需要的能量。 3）反应效率（量子效率） 因为光化学反应是以吸收光量子作为反应前提的，故 引入量子效率。 越大，反应效率越高。 量子效率,2.卤化银晶体的光分解反应,3）明胶的作用,溴化银光分解生成溴原子（正空穴），它在晶体中存积过多，会使正空穴有较多机会和电子复合成溴离子，抑制光分解反应，使光量子失去活化分子的作用，降低量子效率和光分解反应效率。 感光乳剂中的明胶是溴原子的受体。正空穴产生后会向晶体表面迁移，这时候，溴原子会与包围在晶体表面

7、的明胶分子结合，形成稳定产物。,随光解反应进行，被还原的银原子增多，当感光中心处的银原子聚集到一定大小时，银微斑就成为显影中心。 许多显影中心就组成了潜影。是卤化银晶体光分解反应的产物。,4）潜影的形成,三、潜影的衰退,曝光后的胶片过很长时间才冲洗获得的影像较淡。 潜影的衰退由潜影银被氧化引起： 4Ag+O2+2H2O4Ag+4OH 影响衰退速度的因素： 温度，快；反之慢； 湿度，快；反之则慢； 乳剂颗粒细小，快，正片和相纸的潜影衰退快于底片； 乳剂表面衰退比内部快。,四、潜影理论,浓集作用：卤化银光解和显影都是在晶体的几个分立的点上开始的，这种现象就是浓集作用。 GurneyMott （葛尔尼莫特）理论。 Mitchell（米契尔）理论。,第三节 显影理论,已曝光与未曝光卤化银显影过程； 葛尔