Fotografie

 

Physiker Arago gilt als Vater der Fotografie

 

 

 

 

 

 

 

 

Der Physiker Arago stellte 1839 erstmals die Erfindung der Lichtbildnerei der Pariser Akademie der Wissenschaft vor. Dabei griff der Wissenschaftler auf eine Endeckung Daguerres zurück. Dieser entwickelte nämlich zuvor lichtempfindliche Schichten durch Einwirkung von Joddämpfe auf eine mit Silber überzogene Kupferplatte. Nach einer Belichtungsphase wurde das latente Bild durch Einwirkung von Quecksilberdämpfen auf die Platten sichtbar gemacht. Bei dieser Reaktion bildet sich an den belichteten Stellen Silber. Das unverbrauchte Silberiodid wurde durch Natriumthiosulfat-Lösung von der Platte gelöst.

Heutzutage wird bei der Schwarz-Weiß-Fotografie immer noch die Lichtempfindlichkeit von Silberhalogeniden ausgenutzt. Allerdings werden heute zur Herstellung von lichtempfindliche Schichten gelantinehaltige Lösungen von Ammoniumbromid und Silbernitrat vermischt. Dabei fällt Silberbromid mit Korngrößen von bis zu 3µm aus. In diesen Silberbromid-Kristallen liegen immer einige Silber-Ionen auf Zwischengitterplätzen vor.

Beim Belichten dieser Schicht werden aus einigen Anionen im Kristall so genannte Photoelektronen frei. Diese werden auf die Silber-Ionen in den Zwischengitterplätzen übertragen, wobei Silbersulfid-Verunreinigungen eine Rolle spielen. Vereinfacht laufen die folgenden Reaktionen ab:

Br- --Licht--> Br + e-; Ag+ + e- → Ag

Die Gelantinemasse bindet das Brom irreversibel.

Die Abspaltung des Elektrons vom Bromid-Ion wird nur durch energiereiches, kurzwelliges, blaues oder violettes Licht ausgelöst. Um auch mit energieärmeren roten oder grünen Licht Belichten zu können werden der den Gelatine-Schichten noch Sensibilisierungsfarbstoffe zugesetzt.

An den belichteten Stellen befinden sich Silber-Atome, welche ein Bild unsichtbares, latentes Bild erzeugen. Um dieses Bild sichtbar werden zu lassen muss es entwickelt werden. Dazu behandelt man sie mit Hydrochinon, wobei Silber-Ionen eines belichteten Kristalls zu Silber-Atomen reduziert werden. Dadurch wird die photografische Schicht geschwärzt und man erhält das Negativ.

Die hohe Lichtempfindlichkeit der Fotomaterialien beruht darauf, dass von einer Millionen Silber-Ionen an der Oberfläche des Silberbromid-Kristalls nur 4 Ionen von Photoelektronen reduziert worden sein müssen um beim Entwickeln die Silber-Ionen  des Kristalls reduzieren zu können. Die anfangs vorhandenen Silber-Atome wirken nämlich katalytisch,. Mit zunehmender Kristallgröße nimmt die Lichtempfindlichkeit eines Film zu, allerdings führt die Körnigkeit des Films zu einer schlechteren Auflösung.

Fixiert wird das Bild durch das Behandeln mit Natriumthiosulfat-Lösung. Dabei löst sich das überschüssige Silberbromid in der Lösung und bildet mit den Thiosulfat-Ionen (S2O32-) einen wasserlöslichen Komplex [Ag(S2O3)2]3-.

 

© 2001-2005 [Chempage.de] – Michael Müller – michael.mueller@rwth-aachen.de http://www.chempage.de

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