Химическое действие света. Фотография

Химическое действие света.  
Фотография.

 

900igr.net

ХИМИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ СВЕТА

 

• Любое превращение молекул есть химический процесс. Химические процессы, протекающие под действием видимого света и  ультрафиолетовых лучей,  называются фотохимическими реакциями. Световой энергии достаточно для расщепления многих молекул. В этом проявляется химическое действие света.

 

• К фотохимическим реакциям относятся:  фотосинтез углеводов в растениях, распад бромистого серебра на светочувствительном слое фотопластинки, взаимодействие хлора с водородом на свету с образованием HCl  и многое другое. Выцветание тканей на солнце и образование загара (потемнение кожи человека под воздействием ультрафиолетовых лучей) – это тоже примеры химического действия света.

ФОТОГРАФИЯ.

 

•  Химическое действие света лежит в основе фотографии.  Слово «фотография» происходит от греческого «фото» – свет, «графо» – рисую, пишу.
• Фотография – рисование светом, светопись – была открыта не сразу и не одним человеком. В это изобретение вложен труд ученых многих поколений разных стран мира. Люди давно стремились найти способ получения  зображений, который не требовал бы долгого и утомительного труда художника. Некоторые предпосылки для этого существовали уже в отдаленные времена.

КОЕ-ЧТО ИЗ ИСТОРИИ ФОТОГРАФИИ.

 

Камера-обскура

     С незапамятных времен, например, было замечено, что луч солнца,

проникая сквозь небольшое  отверстие в темное помещение, оставляет на

плоскости световой рисунок  предметов внешнего мира. Предметы  изображаются в

точных пропорциях и  цветах, но в уменьшенных, по сравнению  с натурой,

размерах и в перевернутом  виде. Это свойство темной комнаты (или камеры-

обскуры) было известно  еще древнегреческому мыслителю  Аристотелю, жившему в

IV веке до нашей эры.  Принцип работы камеры-обскуры  описал в своих трудах

выдающийся итальянский  ученый и художник эпохи Возрождения  Леонардо да

Винчи.

     Пришло время, когда камерой-обскурой стали называть ящик с

двояковыпуклой линзой  в передней стенке и полупрозрачной  бумагой или

матовым стеклом в задней  стенке. Такой прибор надежно  служил для

механической зарисовки  предметов внешнего мира. Перевернутое  изображение

достаточно было с помощью  зеркала поставить прямо и  обвести карандашом на

листе бумаги.

     В середине XVIII века в России, например, имела распространение камера-

обскура, носившая название  «махина для снимания першпектив», сделанная в

виде походной палатки. С ее помощью были  документально  запечатлены виды

Петербурга, Петергофа, Кронштадта  и других русских городов. Это  была

«фотография до фотографии». Труд рисовальщика был упрощен. Но люди думали

над тем, чтобы полностью  механизировать процесс рисования, научиться не

только фокусировать «световой  рисунок» в камере-обскуре, но  и надежно

закреплять его на плоскости  химическим путем

     Однако, если в оптике предпосылки для изобретения светописи сложились

много веков назад, то  в химии они стали возможными  только в XVIII веке,

когда химия как наука  достигла достаточного развития.

Основной закон фотохимии.

 

• Занимаясь в 1725 г. составлением жидких лечебных смесей, Бестужев-Рюмин обнаружил, что под воздействием солнечного света растворы солей железа изменяют цвет. Через два года Шульце также представил доказательства чувствительности к свету солей брома.

 

• На несомненную связь фотохимического превращения в веществах с поглощением света впервые указал в 1818 г. русский ученый Х.И.Гротгус. Он установил влияние температуры на поглощение и излучение света, причем доказал, что понижение температуры увеличивает поглощение, а повышение температуры увеличивает излучение света. В своих сообщениях Гротгус четко сформулировал мысль о том, что только те лучи могут химически действовать на вещество, которые этим веществом поглощаются. Это положение со временем, уже после открытия фотографии, стало первым, основным законом фотохимии.

 

• Независимо от Гротгуса ту же особенность установили в 1842г. английский ученый Д.Гершель и в 1843 г. американский профессор химии Д.Дрейпер. Поэтому историки науки основной закон фотохимии называют ныне законом Гротгуса – Гершеля – Дрейпера.

 

• Для понимания и удовлетворительного объяснения этого закона важную роль в дальнейшем сыграла теория Планка, согласно которой излучение света происходит прерывисто определенными и неделимыми порциями энергии, называемыми квантами.

ПЕРВЫЕ В МИРЕ СНИМКИ

 

• Целенаправленную работу по химическому закреплению светового изображения в камере-обскуре ученые и изобретатели разных стран начали только в первой трети прошлого столетия. Наилучших результатов добились известные теперь всему миру французы Жозеф Нисефор Ньепс, Луи-Жак Манде Дагер и англичанин Вильям Фокс Генри Тальбот. Их и принято считать изобретателями фотографии.

Снимок Ньепса

 

    Ньепс первым в мире закрепил «солнечный рисунок». Он ориентировался на

использование свойства  асфальта, тонкий слой которого  на освещенных местах

затвердевает.  В одном  из своих экспериментов Ньепс  наносил раствор

асфальта в лавандовом  масле на полированную оловянную  пластинку, которую

выставлял на солнечный  свет под полупрозрачным штриховым  рисунком. В местах

пластинки, находившихся  под непрозрачными участками  рисунка, асфальтовый

лак практически не  подвергался воздействию солнечного  света и после

экспозиции растворялся  в лавандовом масле. После дальнейшего  травления и

гравирования пластинку  покрывали краской. Свет задубливал  лак в освещенных

местах, а лавандовое масло  вымывало незадубившиеся участки  лака, в

результате чего возникало  рельефное изображение, которое  использовалось как

клише для получения  копий с оригинала. Покрытые лаком  пластинки также

применялись вместе с  камерой-обскуры для формирования  прочных светописных

изображений.изображений.

 

• В 1826 г. Ньепс с помощью камеры-обскуры получил на металлической
• пластинке, покрытой тонким слоем асфальта, вид из окна своей мастерской.
• Снимок он так и назвал – гелиография (солнечный рисунок). Экспозиция
• длилась восемь часов. Изображение было весьма низкого качества, и местность
• была едва различима. Но с этого снимка началась фотография.

 

Снимок Тальбота

 

•  В 1835 г. Тальбот тоже зафиксировал солнечный луч. Это был снимок решетчатого окна его дома. Тальбот применил бумагу, пропитанную хлористым серебром. Выдержка длилась в течение часа.
• Тальбот получил первый в мире негатив. Приложив к нему светочувствительную бумагу, приготовленную тем же способом, он впервые сделал позитивный отпечаток. Свой способ съемки изобретатель назвал калотипией, что означало «красота».
• Так он показал возможность тиражирования снимков и связал будущее фотографии с миром прекрасного.

Снимок Дагера

 

•  Одновременно с Ньепсом над способом закрепления изображения в камере-обскуре работал известный французский художник Дагер, автор знаменитой парижской диорамы.

 

• После смерти  Ньепса в 1833 г., Дагер настолько усовершенствовал
• методику Ньепса, что мог получать изображения значительно большей яркости.
• Он снял довольно сложный натюрморт, составленный из произведений живописи и скульптуры. Этот снимок Дагер передал потом де Кайэ, хранителю музея в
• Лувре. Автор экспонировал серебряную пластинку в камере-обскуре в течение
• тридцати минут, а затем перенес в темную комнату и держал над парами
• нагретой ртути. Закрепил изображение с помощью раствора поваренной соли. На
• снимке хорошо проработались детали рисунка как в светах, так и в тенях.

 

•      Свой способ получения фотоизображения изобретатель назвал собственным
• именем – дагеротипия – и передал его описание секретарю Парижской Академии
• наук Доминику-Франсуа Араго.

 

•      На заседании Академии 7 января 1839 г. Араго торжественно доложил
• ученому собранию об удивительном изобретении Дагера, заявив, что «отныне
• луч солнца стал послушным рисовальщиком всего окружающего». Ученые
• одобрительно приняли известие, и этот день навсегда вошел в историю как
• день рождения фотографии.

Снимки Фрицше

 

• В России первые фотографические изображения получил выдающийся русский химик и ботаник, академик Юлий Федорович Фрицше (1808 – 1871). Это были фотограммы листьев растений, выполненные по способу Тальбота. Одновременно Фрицше предложил внести существенные изменения в этот способ.

 

• Доклад Фрицше на заседании Петербургской Академии наук в 1839 г. представлял собой первую исследовательскую работу по фотографии в нашей стране и одну из первых исследовательских работ по фотографии в мире.

ИСТОРИЯ СОЗДАНИЯ ФОТОБУМАГИ

 

• Фотография наших дней – это и область науки о ней самой и область техники, это методы исследования и документации, «зеркало памяти» народов,это различные виды прикладной деятельности.

 

•      Луи Бланкар-Эврар (Франция) изобрел и применил непроявляемую
• альбуминную  фотобумагу еще в 1850 г., она использовалась в качестве
• типовой до конца XIX века. Громоздкий фотоувеличитель, названный солнечной
• камерой, был изобретен в 1857 г. американцем Д.Вудвордом. С появлением
• дуговых ламп фотопечатание можно было выполнять в темной комнате, но
• оставалась нерешенной проблема прочности фотобумаги. В 1874 г. П.Маудслей в
• Англии сообщил о создании желатиновой фотобумаги, содержащей бромид
• серебра, и в 1879 г. Дж.Сван организовал промышленное производство этой
• фотобумаги. Желатина стала основой всех фотобумаг с проявлением, которые
• заменили альбуминную фотобумагу, и до сих пор используется в промышленном
• производстве.