в чем заключается принцип фотоэмульсии

06.01.202407.04.2022 admin 0 Comments

В чем заключается принцип фотоэмульсии

© Куцева Н. В. │ Сайт «Элементарные частицы» разработан в рамках ВКР магистра
по направлению подготовки 44.04.01 «Педагогическое образование» профиля «Физическое образование».
ВГПУ – 2018 г.

Метод толстослойных фотоэмульсий

Для регистрации элементарных частиц наряду со счётчиками и различными камерами применяются толстослойные фотоэмульсии. Этот метод ещё в 1896 году позволил французскому физику А. Беккерелю открыть явление радиоактивности. Затем данный метод был развит советскими физиками Л. В. Мысовским и Г. Б. Ждановым и др.

Фотоэмульсия представляет собой слой желатины с большим количеством диспергированных зерён бромида серебра. Заряженные частицы оказывают на эмульсию такое же действие, как световые кванты. Попадая в слой фотоэмульсии, заряженная частица на своём пути отрывает электроны от отдельных атомов брома. Цепочка таких сенсибилизированных кристалликов образует скрытое изображение. При проявлении фотоэмульсионной пластинки в эти кристаллики бромида серебра восстанавливаются до металлического серебра, образуя видимый след (трек) пролетевшей частицы. Характерный размер его зерна .

П ластинки фотоэмульсий имеют толщину около , что позволяет полностью зарегистрировать лишь треки тех частиц, которые п ролетают только в её плоскости. Поэтому для регистрации и изучения элементарных частиц применяются эмульсионные камеры, в которых облучению подвергаются толстые пачки (весом до нескольких десятков килограммов и толщиной в несколько сотен миллиметров), составленные из отдельных слоев фотоэмульсии (без подложки). После облучения пачка разбирается на слои, каждый из которых проявляется и просматривается под микроскопом. Для того чтобы можно было проследить путь частицы при переходе из одного слоя в другой, перед разборкой пачки на все слои с помощью рентгеновских лучей наносится одинаковая координатная сетка.

Принцип действия фотоэмульсии при регистрации элементарных частиц

По результатам измерения плотности следа (число почерневших зерён на единицу его длины) заряженной частицы, который прямо пропорционален вызванной ею ионизацией, можно оценить её скорость. Кроме того, в результате многочисленных столкновений с атомами эмульсии траектория частицы обнаруживает отклонения, которые помогают оценить также массу и заряд частицы.

Фотографии треков заряженных частиц в эмульсиях
Для просмотра фотографий кликните по их миниатюрным изображениям

Преимущество ф отоэмульсий в том, что время экспозиции может быть сколь угодно большим и можно регистрировать траектории всех частиц, пролетевших сквозь фотопластинку за время наблюдения ; эмульсия не требует процедур, которые приводили бы ее в рабочее состояние; д анный метод дает неисчезающий след частицы, который потом можно тщательно изучать. Всё это позволяет регистрировать редкие явления.

Недостатком метода является длительность и сложность химической обработки фотопластинок и главное — много времени требуется для рассмотрения каждой пластинки в сильном микроскопе.

Источник

Фотоэмульсионный слой

Фотоэмульсионный слой или светочувствительный слой — взвесь (суспензия) светочувствительных микрокристаллов (зёрен) галогенида серебра в твёрдом растворе защитного коллоида, чаще всего фотографической желатины. Фотографическая эмульсия представляет собой при температуре выше 40°С вязкую жидкость, которая с понижением температуры превращается в студень. Она наносится на стекло, целлулоидную пленку и бумагу в виде тонкого слоя, который после высушивания образует светочувствительный слой фотоматериала.

Содержание

Производство фотоэмульсии

Процесс производства фотографической эмульсии состоит из следующих операций: эмульсификации и первого созревания, первого студенения и промывки, второго созревания и второго студенения. Первая операция — эмульсификация — сводится к образованию галогенидов серебра — бромистого и иодистого, а иногда и хлористого, в результате реакции между раствором аммированного азотнокислого серебра и бромистого, иодистого калия и хлористого натрия в присутствии желатины. В результате эмульсификации образуется фотографическая эмульсия, которая для улучшения её фотографических свойств подвергается дальнейшим операциям: первому и второму созреваниям.

Физическое созревание

Первое созревание — физическое — заключается в выдерживании фотографической эмульсии при постоянной температуре и помешивании. За время созревания происходит непрерывное уменьшение числа микрокристаллов и увеличение их среднего размера, вызываемое растворением более мелких кристаллов и роста за их счёт более крупных. Фотографическая желатина во время эмульсификации и первого созревания препятствует слипанию микрокристаллов галогенидов серебра и их выпадению на дно сосуда.

После завершения первого созревания фотографическая эмульсия студенится понижением температуры, затем измельчается в продолговатые кусочки — «червяки», которые несколько часов промывают проточной водой. Промывка нужна для удаления побочных веществ: аммиака, азотнокислого калия, избытка бромистого калия и других веществ, образовавшихся при эмульсификации.

У некоторых видов эмульсий для фотобумаг промывка исключается из производственного цикла.

Химическое созревание

После завершения промывки следует стадия второго, или химического, созревания. Во время его на поверхности эмульсионных микрокристаллов, сформированных в первом созревании, происходят химические процессы. Они заключаются во взаимодействии бромистого серебра с примесями, содержащимися в желатине, в результате чего образуются центры созревания, которые состоят из ничтожно малых количеств металлического и сернистого серебра. Под влиянием температуры центры созревания постепенно перерастают в центры светочувствительности, наличие которых обусловливает светочувствительность. После завершения второго созревания эмульсия вновь студенится и хранится при температуре 4-6 °C до нанесения на подложку.

Полив

Процесс подготовки эмульсии к поливу заключается в ее расплавлении до жидкого состояния, фильтрации и введения следующих веществ:

Когда физико-химические свойства эмульсии достигнут заданных параметров, её с помощью поливочных машин наносят на соответствующую подложку и подвергают сушке при строго определённой температуре и влажности. Особое значение при сушке имеет воздух, который тщательно очищается от пыли. Нарушение режима сушки и её продолжительности даёт брак.

Состав и расходы фотоэмульсии

Готовая эмульсия содержит обычно по весу около 6 % сухой желатины и 4 % галоидного серебра. На каждый квадратный метр готовых негативных материалов расходуется от 12 до 15 г, а позитивных — от 1,5 до 8 г серебра.

Источник

в чем заключается принцип действия фотоэмульсии

Фотоэмульсия — конгломерат зёрен галогенидов серебра и защитного коллоида, в основном фотографической желатины.

Фотографическая эмульсия представляет собой при температуре выше 40 °C вязкую жидкость, которая с понижением температуры превращается в студень. Она наносится на стекло, целлулоидную пленку и бумагу в виде тонкого слоя, который после высушивания образует светочувствительный слой фотоматериала.

У некоторых видов эмульсий для фотобумаг промывка исключается из производственного цикла.

Источник

Метод толстослойных фотоэмульсий.

Для регистрации частиц наряду с камерами Вильсона и пузырьковыми камерами применяются толстослойные фотоэмульсии. Ионизирующее действие быстрых заряженных частиц на эмульсию фотопластинки позволило французскому физику А. Беккерелю открыть в 1896г. радиоактивность. Метод фотоэмульсии был разработан в 1928г. советскими физиками Л. В. Мысовским, А. П. Ждановым. Фотоэмульсионный (или метод толстослойных эмульсий) является наиболее дешевым методом регистрации ионизирующего излучения. Его сущность заключается в использовании специальных фотоэмульсий нанесенных на фотопластины.

Фотография в фотоэмульсии расщепление ядра углерода при захвате π-мезона.

4. Записать в тетрадь:

1) Изучить подробно материалы урока

1) Фото или сканкопию аудиторной работы отправлять в личные сообщения преподавателю на страницу ВКонтакте: https://vk.com/id403066777

Срок до 05.06.2020

Ваш преподаватель физики Лисица Елена Петровна

Источник

Эмульсия (фотография)

Содержание