Lagen om ömsesidighet , Bunsen-Roscoe-lagen , är en av fotokemins grundläggande lagar . Koncentrationen av fotokemiska reaktionsprodukter är proportionell mot den totala mängden strålningsenergi som absorberas av det ljuskänsliga ämnet, oavsett förhållandet mellan energikomponenter [1] . Denna mängd är lika med produkten av strålningseffekten och tiden för dess verkansexponering . Med andra ord, en ökning av tiden och en ökning av strålningseffekten är utbytbara . Lagen om ömsesidighet gäller även för digital fotografering .
Upptäcktes 1855 av kemisterna Robert Bunsen och Henry Roscoe [2] .
Fenomenet icke-reciprocitet , Schwarzschilds lag ( Schwarzschild- effekten ) är en observerad avvikelse från ömsesidighetslagen, beroendet av den erhållna densiteten av det fotografiska materialet på exponeringsvärdet vid ett konstant värde av den resulterande exponeringen [3] . En av de fotografiska effekterna .
Såsom den tillämpas på ljuskänsliga material anger lagen om reciprocitet att samma exponering H=E×t som erhålls har samma effekt på materialet, oavsett E och t .
Men 1897 - 1900 upptäckte astronomen K. Schwarzschild att med mycket långa exponeringar är den slutliga tätheten av det fotografiska materialet lägre än vad den borde vara enligt lagen. Således upptäcktes fenomenet icke-ömsesidighet .
Fenomenet icke-ömsesidighet beror i största utsträckning på två faktorer:
Vid stort E och litet t (till exempel vid höghastighetsfilmning ) bidrar den första faktorn till huvuddelen av minskningen i densitet. Vid långa tider och låg belysning - den andra.
Ett typiskt beroende av svärtningsdensiteten hos ett fotografiskt material på slutarhastigheten vid konstant exponering visas i figur 1.
För att bestämma de exakta värdena för avvikelsen från ömsesidighetslagen används isopaque - grafer över beroendet av logaritmen för exponering vid vissa densiteter (kallade referenstätheter) på tid eller belysning (eller på deras logaritmer). Ungefärlig uppfyllelse av lagen säkerställs i den del av kurvan som gränsar till minimum, och för de flesta moderna fotografiska material är detta slutarhastighetsintervallet 10 −1 -10 −3 sekunder. Schwarzschild fann att den optiska densiteten är konstant om produkten E × t p bibehålls , där p är en exponent som fungerar som ett mått på avvikelse från ömsesidighetslagen. Denna exponent kallas också för Schwarzschild-exponenten .
För isopaka verkliga fotografiska material sträcker sig värdet på p från 0,7 till 1. Vid minimumpunkten för isopaken är p = 1, och tiden som motsvarar denna punkt kallas den optimala slutarhastigheten, eftersom känsligheten vid denna punkt är maximal.
Formen på den iso-opaka bestäms av den erforderliga optiska referensdensiteten och beror också på framkallningstiden, typen av material, temperaturen på fotolagret både under fotografering och under lagring före framkallning, och temperaturen på utvecklaren. Samtidigt är den praktiskt taget oberoende av strålningsvåglängden.
Det numeriska värdet för p och värdet för den optimala slutartiden är viktiga parametrar för fotografiskt material som gör att du kan välja rätt fotograferingsparametrar.
I praktiken för amatörfotografering kan Schwarzschild-effekten beaktas vid fotografering, men dess inflytande är maximalt i en positiv process. P -värdet för fotopapper är cirka 0,7.
Den fotokemiska verkan av elektromagnetisk strålning med hög energi, såsom röntgen och gamma-område, lyder ömsesidighetslagen, och Schwarzschild-effekten observeras inte för dem.
Inom vetenskaplig fotografering är behovet av att noggrant ta hänsyn till effekten viktigt vid astrofotografering för långa exponeringar (enheter och till och med tiotals timmar) och vid studiet av snabba processer vid slutartider på 10 −6 sekunder och kortare.