Re: Fotoni ed ottica

From: Tetis <gianmarco100_at_inwind.it>
Date: Tue, 15 May 2007 17:34:03 GMT

Il 25 Apr 2007, 22:24, buggiol_at_libero.it (luciano buggio) ha scritto:
> Tetis ha scritto:
> (cut)
>
> > Continuo a cercare letture sul tema della sensibilit� delle
> > emulsioni fotografiche ed in generale sui processi di scattering
> > a pi� fotoni da parte di molecole fotochimiche pi� o meno
> > grandi. Spero in letture che senza disdegnare la fisica quantistica
> > mantengano un livello di esposizione piano. Ad esempio perch�
> > la sensibilit�, per basse esposizioni non � lineare? Quanto contano
> > i termini multipolari nei processi fotochimici molteplicemente attivati,
> > cosa si pu� imparare dai processi a pi� fotoni, riguardo ai termini
> > di multipolo?
>
> Sono molto interessato a questi temi, che riguardano l'impressione della
> lastra fotografica, ma ad un livello molto "elementare": vedo che la
> trattazione pu� essere molto complessa ed articolata. Penso comunque che
> la trattazione con le ipotesi pi� elementari sia il fondamento per
> considerare poi maggiori livelli di complessit�, ma non sono riuscito a
> trovare in rete o altrove le risposte che cerco alle domande pi� semplici.
> Forse tu puoi aiutarmi.

Come dicevo, ma non � comparsa la risposta, io mi pongo
anche altre questioni, e mi sembra che le tue questioni
pressuppongano certe risposte a queste altre domande per
essere formulate: come dipende, se dipende, la formazione delle immagini
latenti
nei grani dal rate di illuminazione? Che correlazioni esistono
se esistono, fra la formazione di una immagine latente in un punto e
la formazione di immagini latenti in punti immediatamente
vicini? Quando Fabri parla di 4-5 fotoni necessari si riferisce al numero
di fotoni necessari perch� uno ione di argento sia liberato dalla
sua gabbia reticolare e possa diffondere, o al numero di fotoni necessari
perch� si formi l'immagine latente? I singoli grani possono comportarsi,
delle tre l'una:
come centri di fluorescenza,
solamente come centri di diffusione,
n� in un modo n� nell'altro sono assorbitori deterministici.
Forse sono temi di cui avete gi� discusso in passato, sapresti
indicarmi dove o quando?

> Il mio problema � questo.
> Abbiamo una normale lastra emulsionata (cristalli di AgBr sospesi
> nell'emulsione, dimensione dei grani da 1 a 3 micron, con densit� da 500
> milioni a tre miliardi per centimetro quadrato).
> Come nell'esperimento di Taylor, inviamo un fotone (naturalmente della
> giusta energia) alla volta.
> 1 - Che cosa succede? Il fotone (se riesce ad interagire: c'�
> evidentemente un problema di efficienza del dispositivo) ionizza un atomo
> facendo saltar via un elettrone, mi pare. E poi?

Se i cristalli hanno bande di conduzione non � necessario che l'elettrone
salti via, basta che venga promosso in banda di conduzione, la questione
� perch� una volta promosso non viene semplicemente riassorbito, ma
pu� preferire fissarsi alla superficie del grano? Sono necessari altri
atomi al bordo dei grani di AgBr per ottenere siti reticolari ionizzati,
oppure
basta l'effetto di superficie e l'esistenza di spigolosit�? Che ruolo hanno
eventualmente i difetti reticolare nell'accrescere o diminuire la
sensibilit�
del materiale fotografico? La diffusione degli ioni argento? Elettroni e
lacune?

> Un fotone � sufficiente per alterare lo stato di un grano (creando quella
> che si dice "immagine latente") in modo che con lo sviluppo della lastra
> appaia, al microscopio, il famoso "puntolino luminoso" (posto che il detto
> puntolino corrisponda ad un singolo cristallo)?

In rete ho trovato immagini al microscopio elettronico di grani di alogenuri
di argento che mostrano come il singolo grano pu� presentare pi� di un
"puntolino luminoso", in verit� cambia il potenziale superficiale nei pressi
della punta del grano, in presenza di un campo elettrico. Immagino che un
ruolo lo abbia la presenza di campi elettrici spontanei localizzati fra
questi
grani. Sono questi elettroni alla superficie la premessa alla reazione
chimica
che metter� poi in risalto l'immagine latente. La parte chimica � complessa
sono possibili diversi procedimenti di sviluppo dell'immagine latente, ma
quello che chiamiamo immagine latente � essenzialmente il fatto che nel
cristallo alcuni siti reticolari si sono ionizzati positivamente mentre gli
elettroni sono andati in superficie? Perch� rimangono localizzati in
superficie?

http://wwwold.unict.it/dipchi/05Didattica/Corsionline/Coloranti/14_Fotografia/Web_14/process02_01fig01.htm

> O servono pi� fotoni?

Come dicevo si pu� esser curiosi anche di quanti fotoni, ho trovato una
risposta del Fabri che dice che � necessario che
pi� fotoni vengano assorbiti, anche a distanza di svariati minuti.
Comunque non diceva nulla sull'effetto del rate e su eventuali
effetti di correlazione. Questi dati empirici possono avere un
ruolo nel rispondere alla domanda che poni sopra ed anche
alla seconda domanda che poni.

> 2 - In ogni caso, qual'� l'efficienza del dispositivo, cio� quanti fotoni
> singoli bisogna mediamente mandare in successione per avere l'impressione
> di un puntolino?

Andando un poco oltre la questione di base di quanti fotoni singoli siano
necessari e quanti siano sufficienti, ho trovato in letteratura
che la sensibilit� cresce proporzionalmente al
volume dei grani. Ma la spiegazione di questo fatto richiede di considerare
come giocano il volume e la superficie nei processi di formazione
dell'immagine
latente. A prima vista sembrerebbe ragionevole che la probabilit� di
assorbimento del fotone da parte di un grano sia proporzionale al
volume, ma mi chiedevo anche, non ci saranno effetti di saturazione per
via dei quali crescendo il numero di lacune nel materiale i successivi
elettroni possono ricombinarsi?

> Tale efficenza � un dato solo sperimentale o � previsto dalla teoria, o
> tutt'e due?
> 3 - Infine si sono mai visti i famosi puntolini sulla lastra? Forse Taylor
> non li ha mai visti, ma in seguito sono stati fatti esperimenti (ribadisco
> quanto premesso: al livello elementare di quell'esperimento, no CCD, no
> fotorilevatori ecc) per distinguerli, magari al microscopio, uno ad uno,
> in una fase dell'esperimento in cui non si � ancora formata un'immagine
> "continua" (come quella vista da Taylor dopo mesi di esposizione) sulla
> lastra?

Vedi l'immagine che ho linkato sopra.

> Io credo che queste siano domande che � doveroeso porsi ed a cui dovrebbe
> anche essere semplice rispondere, oltre che altrettanto doveroso.
> Ciao.
> Luciano Buggio
> http://lucianobuggio.altervista.org/
>

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Received on Tue May 15 2007 - 19:34:03 CEST

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