A reciprocitás törvénye , a Bunsen-Roscoe törvény a fotokémia egyik alaptörvénye . A fotokémiai reakciótermékek koncentrációja arányos a fényérzékeny anyag által elnyelt teljes sugárzási energia mennyiségével, függetlenül az energiakomponensek arányától [1] . Ez a mennyiség megegyezik a sugárzási teljesítmény és a hatás- expozíció idejének szorzatával . Más szóval, az idő növekedése és a sugárzási teljesítmény növekedése felcserélhető . A viszonosság törvénye a digitális fényképezésre is érvényes .
Robert Bunsen és Henry Roscoe vegyészek fedezték fel 1855 -ben [2] .
A nem kölcsönösség jelensége , a Schwarzschild- törvény ( Schwarzschild- effektus ) egy megfigyelt eltérés a reciprocitás törvényétől, a fényképészeti anyag kapott sűrűségének az expozíciós értéktől való függése a kapott expozíció állandó értéke mellett [3] . Az egyik fotóeffektus .
Fényérzékeny anyagokra alkalmazva a reciprocitás törvénye kimondja, hogy a kapott azonos expozíció H=E×t ugyanolyan hatással van az anyagra, függetlenül attól, hogy E és t mekkora .
1897 és 1900 között azonban K. Schwarzschild csillagász felfedezte, hogy nagyon hosszú expozíciók esetén a fényképészeti anyag végső sűrűsége kisebb, mint amilyennek a törvény szerint kellene. Így fedezték fel a kölcsönösség hiányának jelenségét .
A viszonosság hiányának jelensége a legnagyobb mértékben két tényezőre vezethető vissza:
Nagy E és kis t esetén (például nagysebességű filmezésnél ) az első tényező járul hozzá a sűrűség csökkenéséhez. Hosszú ideig és alacsony megvilágítás mellett - a második.
Egy fényképészeti anyag feketedési sűrűségének jellemző függése a zársebességtől állandó expozíció mellett az 1. ábrán látható.
A reciprocitási törvénytől való eltérés pontos értékeinek meghatározásához izoátlátszatlanságokat használnak - bizonyos sűrűségek (úgynevezett referenciasűrűségek) expozíció logaritmusának az időtől vagy a megvilágítástól (vagy azok logaritmusától) való függésének grafikonjait. A törvény hozzávetőleges teljesítése a görbe minimummal szomszédos részén biztosított, a legtöbb modern fényképészeti anyagnál ez a 10 -1 -10 -3 másodperces záridő tartomány . Schwarzschild megállapította, hogy az optikai sűrűség állandó, ha az E × t p szorzat megmarad , ahol p egy kitevő, amely a reciprocitás törvényétől való eltérés mértékeként szolgál. Ezt a kitevőt Schwarzschild-kitevőnek is nevezik .
Izo-átlátszatlan valódi fényképészeti anyagoknál a p értéke 0,7 és 1 között mozog. Az izo-átlátszatlanság minimális pontján p = 1, és az ennek megfelelő időt nevezzük optimális záridőnek, mivel az érzékenység ez a pont a maximum.
Az izo-átlátszatlan formát a szükséges referencia optikai sűrűség határozza meg, és függ a kifejlődés időtartamától, az anyag típusától, a fotóréteg hőmérsékletétől mind a fotózás során, mind a fejlesztés előtti tárolás során, valamint a fotóréteg hőmérsékletétől. fejlesztő. Ugyanakkor gyakorlatilag független a sugárzás hullámhosszától.
A p számértéke és az optimális zársebesség értéke a fényképészeti anyagok lényeges paraméterei, amelyek lehetővé teszik a megfelelő fényképezési paraméterek kiválasztását.
Az amatőr fotózás gyakorlatában a Schwarzschild-effektus figyelembe vehető a fényképezésnél, de hatása pozitív folyamatban maximális. A fényképészeti papírok p -értéke körülbelül 0,7.
A nagyenergiájú elektromágneses sugárzáskvantumok, például a röntgen- és a gamma-sugárzás fotokémiai hatása a reciprocitás törvényének engedelmeskedik, és a Schwarzschild-effektus nem figyelhető meg náluk.
A tudományos fotózásban a hatás pontos figyelembevétele fontos a hosszú expozíciók (egységek és akár több tíz óra) asztrofotózásánál , valamint a 10–6 másodperces vagy annál rövidebb záridővel végzett gyors folyamatok vizsgálatánál .