I. Ce petit guide est réalisé "à la
manière de " Thanatos.
II.
Il ne faut croire tout ce qui est écrit. A vous de
vérifier.
La pellicule est composée
d'un film de plastique sur lequel est appliqué une couche de
gélatine. Mais pas n'importe quelle gélatine! De la
gélatine fourrée de petits cristaux d'halogénure
d'argent (généralement du bromure et un peu d'iode).
Cette surface dite "photosensible" est composée
d'une mosaïque de cristaux d'une taille de quelques dixièmes
de microns contenant quelques milliards de paires d'ions Ag+ Br-. Ces
cristaux que l'on trouve généralement au nombre de deux
à dix millions dans une pellicule 24x36 constitueront les plus
petits éléments de l'image argentique.
Le
principe de la photographie argentique repose sur la brève
exposition de la pellicule à la lumière réfléchie
par l'objet à photographier. Durant ce court instant, un petit
nombre (typiquement 4) d'ions argentiques va se transformer en un
agrégat d'atomes d'argent métallique. Bien que l'argent
métal soit opaque, un agrégat de 4 atomes est trop
petit pour être visible à l'oeil nu, on parle
alors d'"image latente". (Et plus l'attente est longue
...)
Que se passe-t-il lors de
l'exposition ?
On peut considérer le cristal comme un
réseau ordonné d'ions Ag+ et Br- baigné par une
mer d'électron. Généralement les électrons
se répartissent harmonieusement de telle manière à
ce que, statistiquement, le cristal soit neutre partout. Quand un
photon, réfléchi par l'objet, traverse le cristal, il
lui arrive de frapper un électron (on dit interagir). Le
photon cède alors son énergie pour expédier un
gentil électron un peut plus loin dans le cristal. On avait un
joli cristal tout neutre partout et maintenant on a une région
du cristal ou il a un électron de trop, cette région
sera négative parce que l'électron porte une charge
négative. Et un peu plus loin, une région ou la
charge d'un ion Ag+ n'est plus compensée par la présence
de l'électron; on dit que l'on a un trou de charge positive.
On considère le trou comme une "pseudo" particule
positive. En effet, le trou peut se mouvoir (dingue ça) dans
le cristal, tout le comme l'électron. Mais attention c'est
bien le trou qui se déplace et pas l'ion Ag+ (il est bien trop
lourd pour ça ~ 200 000 fois plus lourd que l'électron).
La charge + au niveau du trou peut être comblée par un
électron se trouvant à proximité, mais cela va
induire un charge positive ou se trouvait précédemment
l'électron. Et ainsi de suite.
Maintenant que nous
avons une paire trou/électron que peut-il leurs arriver ?
1.
Un truc tout bête, l'électron et le trou se rencontre.
L'électron tombe dans le trou, libère l'énergie
gagnée lors de l'éjection sous forme de lumière
et tout rentre dans l'ordre. L'opération est neutre mais c'est
très emmerdant pour la sensibilité du film.
2.
Autre possibilité, l'électron et le trou ne se
rencontrent pas, et errent dans le cristal. Lors de sa pérégrination
l'électron peut finalement rencontrer un ion argent Ag+ et se
mettre en orbite autour de l'atome d'argent pour donner de l'argent
métallique ( Ag+ et e- => Ag°)
Cela ce passe
généralement à la périphérie du
cristal parce que l'on a pris soin de l'enduire (adsorber qu'il faut
dire) d'une substance qui facilite le processus. Quant au trou, il va
aussi finir en périphérie du cristal et un trouvera une
bonne âme qui fournira un électron (h+ et Br- =>
Br°). Globalement, on a Ag+ Br- hv => Ag° et Br°.
3.
La dernière possibilité est appelée
recombinaison indirecte. Lors de sont déplacement un trou
rencontre un atome d'argent neutre. Et subrepticement, le trou
arrache un électron a l'atome (h+ et Ag => Ag+). Le trou
est alors comblé et l'atome redevient un ion Ag+. Et dire que
l'on s'était donné du mal pour créer un atome
d'argent. C'est balot ...
En général, le
rendement est de 10 à 30%, c'est à dire que pour 100
paires électron/trou, on ne formera que 10 à 30 atomes
d'argent.
Comme, il faut au minimum un agrégat de trois
atomes pour que le cristal donne un point (rien a voir avec
l'Eurovision : crystal one point - cristal un point) sur la photo, il
faut que 10 à 30 photons frappent le cristal.
Certains
petits malins (Jacqueline Belloni et al.) se sont dits que l'on pourrait facilement augmenter le
rendement en plaçant dans le cristal une substance qui donne
volontiers ses électrons. Comme ça, dès qu'un
trou apparaît, le dopant (comme on l'appelle) rebouche le
trou avec un de ses électrons pour éviter la
recombinaison (directe ou indirecte). L'électron, orphelin de
son trou, n'a autre choix que de réduire un ion Ag+. Voila une
idée quelle est bonne mais elle a son revers comme tout bonne
médaille. En effet, si le dopant donne trop facilement ses
électrons, il ne va pas attendre qu'un photographe du dimanche
appuie sur le déclencheur pour laisser une entrer un photon
qui va créer une paire trou/électron, blabla.... .
Non, le dopant s'il est trop efficace (sera utilisé par Lance
Armstrong) va directement donner son électron à l'ion
Ag+ pour donner de l'argent métal. Et la catastrophe, c'est le
voile. Voire la bourca si le dopant est très donneur. Donc,
pour résumer, on peut doper mais pas trop sinon ça se
voit. (N'est-ce pas Richard).
Cela
étant dit, cette technique de dopage qui permettrait de rendre
les films dix fois plus sensibles ( du genre 1000 ASA avec la finesse
d'un 100) ne semble avoir été
commercialisée.