Светочувствительность

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Статья о чувствительности фотоматериалов находится здесь.

Светочувстви́тельность — способность вещества или материала изменять свои химические или физические свойства под действием света (электромагнитного излучения в диапазоне, видимом человеческим глазом), за исключением теплового воздействия.

В основе светочувствительности лежит электризация атомов неметаллов из-за потери внешних (валентных) электронов в результате поглощения последними энергии света. Другие атомы получают потерянные, таким образом, электроны получая заряд противоположного знака. При электризации материал получает электрический заряд, который может:

изменить физические свойства материала (например проводимость, как селен);
накапливаться или сниматься физической системой;
вызвать химическую реакцию (обычно — реакцию распада).

В некоторых атомах поглощение электронами энергии света (и другого электромагнитного излучения) не приводит к электризации, но вызывает их перемещение на более высокие орбитали. Но такое состояние атома является нестойким и электроны имеют тенденцию к возвращению на прежные орбитали с выделением энергии в виде электромагнитного излучения определённой длины волны. Этот эффект используется в лазерах.

Светочувствительность веществ и материалов широко используется в природе и технике.

Из-за светочувствительности хлорофилла и других подобных пигментов внутри клетки растения возникает цепочка химических реакций, известная как фотосинтез, в результате которой получается глюкоза (или крахмал) и кислород.
Светочуствительность родопсина и родственных ему белков приводит к их обратимому распаду и возникновении электрического потенциала на нервном окончании сетчатки глаза и других светочувствительных органах животных и человека, обеспечивая зрение.
Материалы, называемые фоторезистами меняют способность растворяться определёнными растворителями, будучи облучёнными светом. Это используется в производстве печатных плат, интегральных схем (микросхем).
В фотоэлементах заряд возникший врезультате электризации материала снимается в виде электрического тока.
Всевозможные фотоматериалы распадаются на свету, образуя скрытое изображение. Например желатиново-серебряном процессе, электризация оптического сенсибилизатора вызывает химическую реакцию восстановления металлического серебра из его галогеновых солей. Именно серебро образует фотоизображение (сначала скрытое, затем явное) на плёнке.
При облучении светом заряженной селеновой пластины (барабана) облучённые участки теряют заряд, а заряженные участки электростатически притягивают красящий порошок (тонер), который затем переносится на бумагу и закрепляется в светокопировальных аппаратах (ксероксах).
Полупроводники меняют на свету свои свойства, что позволяет делать на их базе всевозможные светорегистрирующие устройства — от одиночных фото-резисторов, диодов, транзисторов (и оптопарных элементов) до однокристальных фотосенсоров теле- и фотокамер, содержащих до нескольких миллионов светочувствительных элементов.