Номер 5, страница 133 - гдз по физике 11 класс учебник Башарулы, Шункеев

5. Какие процессы происходят при получении обычной фотографии?

Получение обычной (аналоговой) фотографии представляет собой сложный многоступенчатый процесс, который можно разделить на физические и химические этапы. Основным светочувствительным материалом служит фотоэмульсия, содержащая микрокристаллы галогенидов серебра (например, бромида серебра $AgBr$).

1. Экспонирование (Получение скрытого изображения)
Это первый, физический этап. Когда свет от фотографируемого объекта попадает через объектив на фотопленку, фотоны взаимодействуют с кристаллами галогенида серебра.
- Квант света (фотон) выбивает электрон из иона галогена (например, брома $Br^−$).
- Освобожденный электрон перемещается по кристаллической решетке и захватывается так называемым "центром чувствительности" — дефектом кристалла.
- Захваченный электрон притягивает подвижный ион серебра $Ag^+$.
- Ион серебра, соединяясь с электроном, восстанавливается до атома металлического серебра ($Ag^+ + e^− \rightarrow Ag$).
Этот процесс повторяется. В результате на наиболее освещенных участках пленки образуются микроскопические группы из нескольких атомов серебра. Совокупность этих групп по всей поверхности пленки образует скрытое изображение, которое невидимо глазу.

2. Проявление
Это химический этап, цель которого — превратить скрытое изображение в видимое.
Пленку помещают в специальный раствор — проявитель, который является восстановителем. Проявитель восстанавливает ионы серебра до металлического серебра во всех кристаллах. Однако в тех кристаллах, где уже есть центры скрытого изображения (атомы серебра, образовавшиеся на первом этапе), процесс восстановления идет в миллионы раз быстрее. Таким образом, проявитель избирательно превращает экспонированные кристаллы в видимые частицы черного металлического серебра. В результате на пленке формируется негативное изображение: самые светлые участки объекта становятся самыми темными на пленке, и наоборот.

3. Промежуточная промывка и фиксирование (закрепление)
Чтобы остановить процесс проявления и сделать изображение долговечным, производят следующие действия:
- Стоп-ванна (или промежуточная промывка): Пленку быстро переносят в слабый раствор кислоты (стоп-ванну) или промывают водой, чтобы нейтрализовать щелочной проявитель и прекратить его действие.
- Фиксирование: Пленку погружают в фиксаж (закрепитель), обычно раствор тиосульфата натрия. Фиксаж растворяет и удаляет с пленки все непроявленные, все еще светочувствительные кристаллы галогенида серебра. Без этого этапа изображение со временем почернело бы под действием света. После фиксирования на пленке остается только металлическое серебро, формирующее стабильное негативное изображение.

4. Окончательная промывка и сушка
Пленку тщательно промывают в проточной воде, чтобы удалить остатки химикатов, и затем высушивают. В результате получается готовый негатив.

5. Печать фотографии (Получение позитивного изображения)
Для получения конечной фотографии (позитива) процесс повторяется. Свет пропускают через готовый негатив на светочувствительную фотобумагу, которая покрыта такой же фотоэмульсией.
- Темные участки негатива пропускают мало света, и соответствующие участки фотобумаги остаются светлыми.
- Светлые (прозрачные) участки негатива пропускают много света, и фотобумага под ними сильно засвечивается.
Затем фотобумагу так же, как и пленку, обрабатывают в проявителе, стоп-ванне и фиксаже. В результате на бумаге получается позитивное изображение, которое соответствует исходному объекту съемки.

Ответ: При получении обычной фотографии происходят следующие процессы: 1) фотофизический процесс создания скрытого изображения под действием света в кристаллах галогенида серебра; 2) химический процесс проявления, который превращает скрытое изображение в видимый негатив; 3) химический процесс фиксирования, который удаляет оставшиеся светочувствительные вещества и делает изображение постоянным; 4) процесс печати, при котором с негатива получают позитивное изображение на фотобумаге с помощью аналогичных фотохимических реакций.