MAU SAC VA CUỘC SONG
IV. Ánh sáng và bóng đen
Anh sấng gây ra nhiều phản ứng hóa học. Khi bàn về vai trò của ánh sáng trong hoá học, người ta hay bất đầu từ chụp ảnh. Thật vậy chỉ cần một dòng ánh sáng đi qua một vật kính trong khoảng mấy phần trăm giây tác dụng lên phim thì lập
tức trên mặt phim xảy ra những biến đổi tạo thành "ảnh ẩn". Dưới ánh sáng đỏ của
buồng ảnh ta không nhìn thấy nó, nhưng khi phim được nhúng vào dung dịch thuốc hiện hình, thì lập tức ảnh sẽ hiện ra. Nơi nào tia sáng tiếp xúc với các hạt li tỉ của nhũ tương ảnh, thì chúng đem lại và phác họa rõ đường viển của các vật chụp.
Các sóng ánh sáng mang năng lượng và năng lấy được các nguyên tử hấp thụ, nhũ tương ảnh gồm các hạt bạc clorua, bromua hay iodua. Trong trường hợp này các ion clo, brom, iod hấp thụ ánh sáng và nhờ năng lượng của sóng ánh sáng, electron
chuyển từ anion sang cation:
Ag’ + Br = Ag + Br
te]
Trang 79
Luộn vên tốt ngập Cấu tạo phân tử và màu sắc
Kết quả sinh ra các nguyên
tử bac và halogen. Trong các hat
nhũ tương ảnh xuất hiện những hạt kim loại nhỏ. Ở những trung tâm này khi chế hoá với thuốc hiên hình nó là một chất khử (ví dụ như hidroquinon) thì lắng
đọng những lượng bạc mới , cho
nên toàn bộ hạt bị ánh sáng a bad
cham đến dan dan tích tụ thành Hình 44: Bản âm (a), bản đương (b)
các hạt kim loại và đồng thời đen
lại. Các nguyên tử halogen dan dần hoá hợp thành phân tử và đi vào dung dich thuốc
hiện hình bao quanh. Anh sáng trong phản ứng này là nhân tố tạo điều kiện cho việc chuyển electron, Tác dụng trực tiếp của ánh sáng lên phim làm cho nó đen lại và chỉ
ở những chỗ in hình vật chụp là nhũ tương ảnh không bị tác dụng đến. Sau khi đặt bản âm lên giấy ảnh và che ánh sáng tác dụng lần nữa thì nền đen trở thành sáng,
ảnh trở thành đen, ta có được bản dương. Hình 42
Sự chế hoá với thuốc định ảnh đẩy bạc halogenua khỏi những nơi không được
chiếu sáng của giấy ảnh. Nếu không thì bản dương sẽ đen lại khi ánh sáng chiếu vào. Phần năng lượng do nguyên tử hấp thụ được liên hệ với tin số dao động v của
sóng ánh áng bằng phương pháp Planck: E = hv
h là hệ số tỉ lệ h = 6,62.10”erg.s
Vì vậy bước sóng ánh sáng càng ngắn, lượng tử ánh sáng tương ứng càng lớn,
thì phạm vi các phản ứng do ánh sáng gây ra càng rộng. Định luật cơ bản của quang
hoá là định luật Einstein. Theo định luật này, một lượng tử được hấp thụ làm biến
hoá một phân tử và 6,023.10?” lượng tử hay “một mol lượng tử" bằng | einstein, do đó bằng 6,023.10" hv, thay tin số v bằng c/ A, trong đó c là tốc độ ánh sáng (3.10'°cm/s), ta sẽ có: hv = 1,983/A
Bước sóng % sẽ được biểu diễn bằng nanomet. Vì vậy một einstein bằng 6,023.10”.
1,983/2 = 1,19.10erg = 3,96. 10”).
Những bước sóng ngắn (vi dụ như rơnghen, tử ngoại) có các tin số đao động cao và đo đó có những lượng tử lớn. Ngược lại các tia đỏ và hồng ngoại có các tin số
thấp và do đó có lượng tử bé. Vì vậy nếu ta chiếu các tia hồng ngoại lên phim đã chiếu sáng, nhưng chưa được chế hoá với thuốc hiện hình, thì ảnh ẩn "bị xoá đi".
Những lượng tử nhỏ của bức xạ hồng ngoại đủ để làm công việc đẩy các electron
Trang 80
Luộn vên tốt ngập Cấu tạo phân tử và màu sắc
khỏi các nguyên tử bạc và các electron vượt qua "vùng dẫn” quay trở lại nguyên tử
brom.
Quá trình do lượng tử ánhsáng được hấp thu gây nên trực tiếp gọi là quá trình sơ
cấp. Những phản ứng thứ cấp tiếp theo đôi khi thu hút vào quá trình những lượng phân tử rất lớn. Đó là trường hợp, nếu do hấp thụ phan ứng dây chuyển bất đầu xảy ra, khi ấy ứng với mỗi lượng tử hấp thu sẽ có rất nhiều phân tử chuyển hoá. Mặt
khác, trong các phản ứng quang hoá, sự khử hoạt các phân tử đã hấp thụ lượng tử có thể xảy ra trước khi chuyển hoá hoá học diễn ra, do va chạm với những phân tử khác
chẳng hạn. Trong trường hợp này ứng với mỗi lượng tử được hấp thụ chỉ có một số ít phân tử đã phản ứng. Hiệu quả của phản ứng quang hóa được đặc trưng bằng v và v bằng số phân tử của sản phẩm phản ứng trên số lượng tử được hấp thụ. Tỉ số này được gọi là suất lượng tử; nó có thể thay đổi trong một phạm vi rộng (từ phần mười triệu đến hàng trăm nghìn). Chẳng hạn trong phản ứng ây chuyển giữa hidro và clo,
suất lượng tử bằng 10”, nghĩa là mỗi lượng tử làm xuất hiện một trăm nghìn phân tử
HCl, còn khi ánh sáng trông thấy làm phai mau thuốc nhộm xanh metylen, suất
lương tử không quá 10',
Phản ứng oxi hoá - khử với bạc halogen do ánh sáng dẫn đến sự tạo thành các
nguyên tử Ag và halogen. Những nguyên tử này có các electron không cặp đôi tương
tác với nhau, tạo ra các phân tử halogen và những tinh thé Ag nhỏ li tỉ. Do đó có thể
nói rằng ánh sáng đã phá vỡ cặp electron thực hiện liên kết giữa các nguyên tử
trong phân tử bạc halogenua.
Anh màu lin đấu tiên ra đời vào năm 1906. Nó có mau xanh chim, bởi vì thuốc hiện hình được dùng là một hợp chất tao màu xanh với bạc bromua. Thế là người ta đã tìm ra một diéu cơ bản - đó là nguyên tic định hình trêu kính ảnh hay phim ảnh được phủ một lớp bạc bromua. Sử dụng các thuốc nhuộm có cấu tạo khác nhau , có thể nhận được những ảnh có màu sắc khác nhau tức là các thuốc nhuộm có cấu tạo
khác nhau. Muốn vậy người ta dùng giấy ảnh hay phim nhiều lớp ; tổng bể dày của
tất cả các lớp không lớn 15-25um.
Mỗi lớp chỉ bất đầu những tia có màu nhất định nào đó. Vậy ta phải cin mấy chục lớp?. Như đã nói ban đầu, toàn bộ các chất màu khác nhau mà con người phân
biệt được có thể tạo ra bằng cách tổng hợp ba mau cơ bản. Khi chdng lên nhau một cách tương ứng theo tổ hợp đỏ, lục, chàm khác nhau mà con người phân biệt được có thé tạo ra bằng cách tổng hợp ba màu cơ bản. Khi chống lên nhau một cách tương ứng theo tổ hợp đỏ, lục, chim khác nhau ta thực sự có được tất cả các mau của cấu
vồng. Vì vây người ta không đưa chất màu vào lớp này, bởi vì bản thân bạc bromua
bắt các tia này. Tiếp theo lớp trên cùng người ta phủ một lớp lọc sáng - lớp vàng để
ngắn tất cả các tia chàm và không cho chúng tác động đến AgBr ở lớp thứ hai và lớp
Trang 81
Luộn vên tốt ngập Cấu tạo phân tử và màu sắc
thứ ba. Người ta làm cho lớp thứ hai bắt tia lục, còn lớp thứ ba là lớp dưới cùng thì bất tai đỏ.
Có lẽ với mỗi lớp, ta cẩn phải dùng một loại thuốc hiện hình riêng để tạo nên ba
chất màu tương ứng. Thế nhưng người ta làm đơn giản hơn. Người ta đùng một loại
thuốc hiện hình cho tất cả - ba lớp, trong tất cả các lớp đều tạo ra nhựng sản phẩm oxi hoá. Và đến lúc này người ta mới dùng ngững hợp chất tạo ra với các sản phẩm này những chất có màu sắc nhất định.
Nếu ta muốn có một bản âm, để sau đó in ra các ảnh màu, ta phải chú ý một đặc điểm. Tương tự như bản âm den - trắng bình thường, bản âm này cần phải chứa chất
màu có sắc mau phụ với các màu của đối tượng đã chụp.
Mau của đối tượng mau của chấy màu ở bản âm
Chàm ở lớp I - vàng Lục ở lớp II - đỏ tia Đỏ ở lớp I - lam
Khi in, màu của đối tượng được phục hồi ở hình bản dương. bởi vì giấy ảnh có cấu tạo tương tự như phim và tạo ra những mầu phụ với các màu của bản âm.
Vậy thế phim màu đuợc làm như thế nào?
Người ta có thể dùng biện pháp tô màu để biến phim đen trắng thành phim màu. Vào buổi
đầu người ta đã dùng biện pháp tô màu phim
trắng đen để có được hình ảnh màu. Như ở Mỹ
có bộ phim “Mùa rấn" người ta thực hiện bằng cách mời người đến xưởng phim tô mau bằng
tay từng khung hình một. Loại phim không có
tiếng mỗi giây cẩn 16 kiểu hình (còn loại phim
có tiếng phải cin đến 24 hình). Bằng việc tô
màu từng kiểu hình ảnh, việc tô màu kéo dài
đến hàng năm, kết quả là không chỉ màu sắc ' "=i ra không tươi, lại không hoàn toàn giống nhau, không đều, cokSXSHo. ““) mà màu sắc ở mỗi khung hình hình eee hở
hiệu quả man ảnh không tốt.
Hiện tại ở các rạp chiếu phim, người ta chiếu các cuộn phim màu, màu sắc tươi đẹp. Thế thì loại phim màu người ta làm như thế nào?
Ta có thể bất dau từ việc bạn vẽ tranh. Khi bạn vẽ bằng màu nước, bạn chỉ can ba loại màu cơ bản: đỏ, vàng, lam là bạn có thể pha trộn để có được bất kỳ loại mầu
nào. Các mau đỏ, vàng, lam được gọi là "ba màu gốc” của hội họa. Cũng lý luận
tương tự, ta đùng ba loại ánh sáng có các màu đỏ. lục. lam (chú ý không phải là đỏ,
Hình 45:bản âm và bản dương của phim màu
Trang 82
tuộn vớn tốt nghiệp Cấu tao phân tử và mau sắc
vàng, lam) trộn theo tỷ lệ khác nhau ta có thể tao được ánh sáng. có màu bất kỳ. Ba mau đỏ, lục, lam là ba màu gốc của ánh sáng.
Trong phim đen trắng người ta dùng bạc halogenua làm chất cảm quang. Người ta phát hiện bạc halogenua tinh khiết chỉ nhạy cảm với ánh sấng màu lam. Nếu thêm vào bạc halogenua một số chất màu đặc thù nào đó thì có thể làm cho bạc
halogenua nhạy cảm với ánh sáng màu đỏ hoặc ánh sáng màu lục. Các chất màu
đặc thù này được gọi là "chất mau tang độ cảm quang”.
Nhờ đó người ta đã chế tạo được “loại phim nhiều lớp màu”.Trước hết người ta rai lên đế phim một lớp nhũ tương nhạy cảm với ánh sáng màu lục gọi là “nhũ tương nhạy cảm với màu lục”, trên cùng người ta trãi một lớp chất màu tăng cường
đô nhạy cảm ánh sáng. nó chỉ nhạy cảm mạnh với ánh sáng mau lam, gọi là “nhũ tương nhạy cảm với ánh sáng màu lam”.
Khi chụp ảnh, các loại ánh sáng nhiều màu lọt vào ống kính rọi trên phim nhiều lớp màu. Tuy thuộc thành phần ánh sáng chiếu vào có các thành phần ba màu gốc đỏ, lục, lam nhiều ít khác nhau mà phân lưu khác nhau. Các lớp nhũ tương nhậy cảm với
ánh sáng các mau đỏ, lục, lam.
Phim màu sau khi cho lộ sáng sẽ xuất hiện màu. Diéu rất lý thú là trên phim sẽ xuất hiện các màu kỳ diệu: ở chỗ khăn màu đỏ của bạn sẽ biến thành khăn màu xanh, màu lam sẽ biến thành mau vàng, màu lục sẽ biến thành màu đỏ.
Nếu dùng tấm phim này in trên phim màu dương bản thì mau sẽ xuất hiện bình thường, khăn màu đỏ lại có màu đỏ, màu lam sẽ là một dải lam, màu lục sẽ là một dai lục.
Điện ảnh mau được ghi như vậy đó: trước hết dùng phim màu ghi lấy hình ảnh sau
đó lại in lên phim mau dương bản. Điện ảnh màu qua bản phim dương bản có mau như nguyên bản thực.