照相光化學
正文
研究在某種光敏表面上，借光的作用直接地或間接地形成可見圖像過程的分支學科。傳統的感光材料是鹵化銀。光誘導的鹵化銀變化是不可見的,須經顯影后,圖像才能顯露出來。顯影的功能是使曝光的鹵化銀轉變成銀。物體明亮的部分比暗的部分給出更大的曝光，因此明暗與原景物相反，稱負片。經定影處理的負片可長期保存。為了獲得與景物一致的影像需用負片作再次曝光，將負片圖像印至某光敏面上，經沖洗處理即得正片。通常將鹵化銀微晶分散在特殊乳膠內，並塗敷厚度近於20微米的薄膜，其支持物為玻璃紙或高分子薄膜。在敏感性高的感光材料中用加有碘化銀的溴化銀，不太敏感的材料用氯化銀，中等的用溴化銀或溴化銀加氯化銀。各種鹵化銀晶體的能帶模型研究表明,在298K時,溴化銀的帶隙為2.6電子伏,氯化銀為3.02電子伏。實際上，可見光譜區對氯化銀是不敏感的。在照相光化學研究中已採用多種花青染料作增感劑，使感光材料的敏感波段覆蓋了整個可見光區，甚至達到了1300納米的近紅外區。吸附於鹵化銀晶體表面的染料分子聚集態具有適宜的排列和取向，以及合適的能級位置。使染料照光時產生的光生電子可注入到鹵化銀晶體的導帶。
鹵化銀晶體微粒在短曝光下發生的光解會形成潛像，即每個微晶粒只出現極少量的銀原子。顯影會使有潛像的晶體還原。這類感光系統，由於上述過程有巨大的增益(109),具有很高的靈敏度。這類離子晶體的感光過程已有理論描述。按1938年R.W.格尼和N.F.莫脫提出的光解過程一般機理和以後的各種研究表明，在鹵化銀晶體內的某處吸收光子後產生可遷移的光生電子－空穴對時，只要光生電子能優先地被晶粒體內或表面缺陷位置的Ag+俘獲，即可形成銀原子微粒；相應的空穴可遷移至表面，在那裡將鹵離子轉化為鹵原子，並從晶體中逸出。在敏化中心的銀原子微粒可以捕獲第二個光生電子，使它帶上負電荷；接著再吸引附近的缺陷位置的銀離子遷移至帶負電的銀原子微粒。光生電子可繼續被生長著的銀微粒所捕獲，再吸引銀離子。這兩種過程彼此獨立地交替重複，將引起銀粒的增大。格尼和莫脫提出的電子步驟先於銀離子步驟。後來發現，至少在光解過程進行到較深的階段時電子步驟與離子步驟發生的次序與上述假定相反。實用感光乳膠中鹵化銀晶粒大小與感光速率有關：感光較慢的乳膠晶粒尺寸平均小於0.05微米，而高速感光乳膠晶粒要達到幾個微米。
