La interacción entre la luz y los químicos en la creación de imágenes

 

La interacción entre la luz y los químicos en la creación de imágenes es un proceso fundamental en la fotografía y la formación de imágenes en diversas aplicaciones. Este proceso implica la captura y el registro de la información de luz en una superficie fotosensible, que generalmente está recubierta con una capa de productos químicos sensibles a la luz. A continuación, se explicará cómo funciona este proceso en términos generales:

Superficie fotosensible: La base de la creación de imágenes químicas es una superficie fotosensible, que puede ser una película fotográfica o un papel fotográfico. Esta superficie contiene una capa de compuestos químicos sensibles a la luz. Los dos compuestos químicos clave en esta capa son los haluros de plata y los compuestos de plata.

Exposición a la luz: Cuando la luz incide en la superficie fotosensible, los fotones de luz interactúan con los haluros de plata y otros compuestos sensibles a la luz. Esta interacción provoca cambios en la estructura de estos compuestos.

Generación de pares electrón-hueco: La interacción de la luz con los haluros de plata crea pares electrón-hueco en la estructura de los átomos o moléculas de la capa fotosensible. Un electrón es liberado de un átomo o molécula, creando un hueco cargado positivamente.

Formación de centros de latente de plata: Los pares electrón-hueco generados se combinan para formar centros de latente de plata en la capa fotosensible. Estos centros de latente de plata son sitios donde los átomos de plata están en un estado químico especial y están preparados para ser revelados.

En radiografía la formación de la imagen latente en el sistema de película-pantalla son los siguientes

Después de la exposición, no se puede observar ninguna imagen en la película, esta imagen invisible se llama Imagen latente. Se necesita un procesamiento químico adecuado para que la imagen sea visible

Los fotones que alcanzan la emulsión son principalmente fotones de luz de la pantalla intensificadora que   están   en   contacto   con   la   película.   Sin   embargo, los   fotones   de   rayos   X   también   están involucrados en la producción de imágenes. Esto deposita energía del fotón dentro de la red del cristal de haluro de plata.

La interacción entre los fotones y el cristal de haluro de plata ya se ha establecido y se entiende bien, sin embargo, la formación de la imagen latente o el efecto fotográfico aún no se ha explorado bien y aún es un tema de considerable investigación. Hay muchas teorías que describen la formación de la imagen latente, sin embargo, es la teoría de Gurney-Mott la que está claramente simplificada y es ampliamente aceptada.

Antes de la interacción, la superficie de un cristal no expuesto está rodeada por una carga negativa.

La interacción de radiación libera electrones. El proceso comienza cuando el fotón incidente (luz o rayos X) interactúa con uno de los haluros (bromo o yodo). La interacción puede ser fotoeléctrica, en la que los rayos X se absorben totalmente; o Compton, en donde los rayos X se absorben parcialmente.

Estos electrones migran al centro de sensibilidad. El electrón expulsado se libera para vagar y eventualmente   puede   atraer   y   atrapar   en   el   centro   de   sensibilidad   o   mota   de   sensibilidad   que convertirá la mota en una carga negativa.

En   el   centro   de sensibilidad, la   plata   atómica   se   forma   por   la   atracción   de   un   ion   de   plata intersticial.  Porque el centro de sensibilidad se electrifica provoca la atracción de iones de plata intersticiales (la plata es un ion positivo). Como resultado, los haluros (iones negativos) se eliminaron de la superficie, dejando iones de plata.

El ion plata neutraliza la mota de sensibilidad. El proceso se conoce como etapa iónica.

El proceso se repite varias veces dando como resultado la acumulación de átomos de plata en la mancha.

Un   solo   fotón   incidente   puede   liberar   miles de electrones para su deposición en las   motas de sensibilidad. Se deben depositar al menos tres átomos de plata para que se forme un grupo visible de plata metálica negra mediante el procesamiento químico de la imagen.

El haluro de plata restante se convierte en plata metálica negra durante el procesamiento.

Los resultados del grano de plata.

Revelado: La imagen latente formada por los centros de latente de plata no es visible en este punto. Para hacer que la imagen sea visible, se realiza un proceso de revelado químico. Este proceso implica sumergir la superficie fotosensible en una solución reveladora que reacciona con los centros de latente de plata, liberando átomos de plata metálica.

Fijación: Después del revelado, se debe eliminar cualquier resto de compuestos de plata no utilizados en la superficie fotosensible. Esto se hace mediante un proceso llamado fijación. Se sumerge la superficie en una solución fijadora que disuelve los compuestos de plata no revelados, dejando solo la imagen de plata metálica.

Limpieza y enjuague: Después de la fijación, el material fotográfico se lava para eliminar los compuestos químicos del baño fijador y los complejos de plata que puedan quedar en el material. Si queda tiosulfato en la capa de la emulsión, provocara con el tiempo u deterioro de la capa de plata por formación de sulfuro de plata amarillento o pardusco. Si queda complejo de tiosulfato de plata en la película, se descompondrá y formará un tinte amarillento de sulfuro de plata.

La superficie fotosensible se limpia y enjuaga para eliminar cualquier residuo químico y seca para obtener la imagen final.

Este proceso general es el fundamento de la fotografía química tradicional, donde la luz crea una imagen latente en la superficie fotosensible, que luego se revela químicamente. La fotografía digital, en cambio, utiliza sensores electrónicos para capturar la luz y luego procesa digitalmente la información para crear una imagen sin necesidad de químicos sensibles a la luz.