Fotografie

Fotografie
Fotografie oder Photographie (aus altgriechisch φῶς, phos, φωτός, photos, „Licht (der Himmelskörper)“, „Helligkeit“ und γράφειν, graphein, „zeichnen“, „ritzen“, „malen“, „schreiben“) bezeichnet
Prinzipiell wird mit Hilfe eines optischen Systems (Fotoapparat oä.), dem Objektiv, fotografiert. Durch das Objektiv wird reflektiertes Licht auf die lichtempfindliche Schicht einer Fotoplatte oder eines Films projiziert und bindet dadurch bestimmte Chemische Stoffe der lichtempfindlichen Schicht. Diese Stoffe werden nach der Entwicklung des Films als negativ für uns sichtbar.
Herstellung lichtempfindlicher Stoffe
Bei der heutigen Analog Fotografie wird wie bei den ersten Fotografien (ARAGO, Physiker 1839) die Lichtempfindlichkeit der Silberhalogenide genutzt.
Bei der Herstellung der lichtempfindlichen Schichten werden in einer gelantine haltigen Lösung
eine wässrigen Silbersalzlösung, z.B. Silbernitrat, mit einer wässrigen Alkalimetallhalogenidlösung, z.B. Ammoniumbromid, vermischt.
z.B..: (AgNO3 + KBr AgBr + KNO3)
Dabei fällt Silberbromid in Mikrokristallen (AgBr-Kristalle) aus. Diese können 1 μm bis 3 μm wachsen und sind nicht Regelmäßig: Einige Silber-Ionen liegen auf den zwischen Gitterplätzen.
Belichtung
Wenn Licht auf die Silberbromid-Kristalle, spalten sich durch die Energie einige Elektronen von den Anionen ab. Diese Photoelektronen verbinden sich mit Silber-Ionen auf den Zwischengitterplätzen. Dies geschieht aufgrund der unregelmäßigen Anordnung der Kristalle (Frenkel-Defekt)
Da die Abspaltung des Bromid-Ions nur unter energiereichem Licht (Ultraviolett und Blau) möglich ist, werden Sensibilisierungstoffe benutzt durch die auch mit langwelligem Licht belichtet werden kann.
Diese werden an der Kristalloberfläche angelagert.
Silberatome sind allerdings nur stabil, wenn es an einem Reifekeim (Ag2) gebildet wird.
Diese Reifekeime verbinden sich mit weiteren Silber-Ionen zu Clustern von Silberatomen
und ergeben schließlich ein latentes Bild (noch nicht sichtbares Bild).
Entwickeln
Um das latente Bild sichtbar zu machen wird die Lichtempfindliche Schicht entwickelt. Dazu behandelt man sie mit Reduktionsmitteln, z.B. Hydrochinon. Silber-Ionen eines Belichteten Kristalls werden in einer Redoxreaktion zu Silberatomen reduziert, die die fotografische Schicht Schwärzen.
Diese Redoxreaktion wird durch Silber katalysiert. Da sich während der Redoxreaktion ständig mehr Silber bildet, handelt es sich hierbei um eine Autokatalyse.
Man erhält so ein Negativ des fotografierten Motivs.
Fixieren
Nach der Entwicklung ist das Bild zwar sichtbar, es befinden sich aber noch viele unentwickelte oder teilweise entwickelte AgBr-Kristalle in der Emulsion. Diese würden im Licht “nachdunkeln” und das Bild würde verschwinden. Daher wird das Bild “fixiert”, d. h. das restliche AgBr wird aus der fotografischen Schicht entfernt.

http://science.kairo.at/chemistry/fotografie.html

www.chemieunterricht.de/dc2/foto/foto-latent.htm

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