电磁脉冲会影响胶片么?

偶尔在网上发现了一张图片,是长崎核爆时拍到的,有一个小问题,就是核爆产生的电磁脉冲会对胶片产生影响么?

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5个答案
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冯.霍恩海姆纳米物理学博士生

2013-07-17 16:31

核爆炸产生电磁脉冲的实质是核爆时产生的γ射线将空气中的原子电离,产生高能量的电子,随之而来的强电磁场即为电磁脉冲。核爆产生的电磁脉冲频率范围一般在1kHz到100MHz,即使现在的超宽波段脉冲发生器产生的EMP最高也只能达到GHz的水平。
对于频率为1GHz的电磁波,其波长为:


其单个光量子的能量为:

普遍用于胶片感光物质的卤化银,其感光基本原理是:曝光时,光能作用于卤化银晶体,卤化银中的卤离子(X−)便失去一个电子而成卤原子(X),所产生的自由电子,形成电子流在晶体中游动,当它们遇到感光中心时,就会被该中心所吸引,使该中心带上负电荷,当遇到负电场,便向感光中心 集中,被中和成银原子。当感光片的曝光量达到一定程度后,感光中心便因银的增加扩大而成显影中心,它是潜像的根据,所以生成卤元素,则被周围胶质吸收。
所以在胶片感光过程中,光子的作用是将局域在带负电的卤素离子周围的电子激发到导带中形成自由电子,
X−+ hν → X + e−
这些自由电子则将银离子还原,
e− + Ag+ → Ag
感光胶片中最常用的溴化银,其晶体带隙大约在2.5 eV左右,也就是说要将溴化银中价带电子激发到导带所需要的单个光子能量应和带隙在同一数量级(因为胶片中卤化银颗粒的带隙时会随着颗粒大小而变化的,这里只能定性的说明激发所需的能量),光子能量太小则无法激发。对于电磁脉冲来说,其光量子的能量太低,无法达到激发的要求,自然无法对胶片感光。
现在常见的感光胶片其感光波长范围大概在400到700nm,红外胶片的感光范围可以达到900nm左右,但远没有达到电磁脉冲的波长长度。
对于波长更短的电磁波X光,当然也能使胶片感光,感光原理和可见光是一样的。对于其他高能粒子对胶片的影响,不仅限于普通感光过程,可能存在直接的对银原子的还原或者打入卤化银晶体形成缺陷等。
对于核爆或核泄露产生的核辐射(放射性污染),也是由于放射性物质衰变产生高能粒子和射线。

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史瓦西半径物理本科生,摄影爱好者,磁铁,凝固的影像小组组长

2013-07-17 13:47

会有影响,但并非所有波段的电磁辐射都会对胶片造成影响,胶片的感光范围在0.3~0.9μm波长(from中国地质大学网络学院)内,也就是说一部分红外与紫外波段会使胶片感光。
X射线也会对胶片造成影响

美国机场正在使用新型经FAA(联邦航空管理局)许可的X光行李检查设备以检测爆炸物。同时,这种设备也正被美国以外的许多机场使用。然而,新的检测设备会导致未经冲洗的胶卷形成雾化。


有两种类型的高强度检测设备。一种类似于医院的CAT型设备,先使用较弱的X光扫描整个包裹,再使用较强的X光扫描包裹的部分位置。另一种直接使用较强的X光扫描整个包裹,这种扫描会立刻损害胶卷。测试表明,无论那种方式,较强的X光都会对未冲洗的胶卷造成显著雾化。胶卷感光速度越快,雾化越严重。”

由新型包裹检测仪所造成的雾化通常比其他方式造成的雾化效果显著。由CAT扫描检测造成的典型雾化效果通常表现为1/4 到3/8英寸(1到1.5厘米)的边缘模糊的带状图案。雾化条纹的方向取决于胶卷相对于X光的位置。带状图案可能呈直线或波纹状以纵向或横向方式跨越胶片。由于胶卷的层数关系和X光照射的角度,雾化也可能呈现波浪型。与传统X光设备发出的光线所形成的雾化效果相比,新的雾化缺乏多样的精细图案。此外,能否在印出的照片上看到雾化条纹还取决于拍摄的场景。例如拍摄花草或者植物等拥挤的场景有可能会削弱X光照射的效果。
(from Kodak.cn)

另外就是核辐射

“我的设备很快全都卡住了。我不知道这是怎么回事。我以为是电池没电了,我只设法拍了12张照片。”
“回到基辅后,我开始处理照片。我看到底片全都是黑的,没什么色彩。我当时并不知道,这些照片全都暴露在放射线中。”
(from 《抢救切尔诺贝利》)

具体原理见@冯.霍恩海姆 的回答,学习了。

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Topp天文研究生,摄影爱好者

2013-07-17 14:20

因为胶片不是电子元件,所以强电磁波并不会影响胶片曝光。但是高能的粒子打在胶片上会引起胶片的曝光,形成一个点或者一条线。

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照片本身造假的成分很大,仅就图片而言。注意照片前面的两个人,在这种情况下不可能那么淡定的站在那里。

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大多数机场的安检人员都会接受你提出的人工检查胶卷的要求。但是需要把胶卷从包装盒里拿出来。

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