Bunsen-Roscoe-Gesetz

Das Bunsen-Roscoe-Gesetz ist die manchmal als Reziprozitätsgesetz bezeichnete Antiproportionalität zwischen Lichtintensität I und die Einwirkzeit t für einen gleichbleibenden photochemischen Effekt.[1]

Es ist benannt nach den Chemikern Robert Wilhelm Bunsen und Henry Enfield Roscoe, die 1862 die Schwärzung photographischer Platten quantitativ untersuchten und anhand der Daten belegen konnten, dass für gleiche Schwärzungen eine konstante Belichtung I·t nötig ist.[2][3] Qualitativ war der Zusammenhang allerdings schon aus der Zeit der Daguerreotypien bekannt, die selbst bei Sonnenschein minutenlang belichtet werden mussten.

Im Prinzip gilt das Gesetz auch für Schädigungen der menschlichen Haut.[4]

Später wurden Abweichungen bei sehr langen und sehr kurzen Belichtungszeiten entdeckt, siehe Schwarzschild-Effekt bzw. Kurzzeiteffekt.[1] Zum Beispiel gilt das Bunsen-Roscoe-Gesetz in biologischen Systemen nicht, weil dort Gegenregulationen stattfinden, die Effekte durch Bestrahlung mit geringer Dosisleistung vollständig kompensieren.[5] Auch ist die Proportionalität bei vielen photochemischen Prozessen nicht erfüllt, da der photochemische Prozess in seinen ersten Stadien zum Teil anders verläuft.[6] So gilt das Gesetz zum Beispiel bei photographischen Bromsilbergelatineschichten oder auch bei größeren Intensitätsschwankungen nicht.[7]

Einzelnachweise

  1. ↑ a b G. Kortüm: Kolorimetrie · Photometrie und Spektrometrie Eine Anleitung zur Ausführung von Absorptions-, Emissions-, Fluorescenz-, Streuungs-, Trübungs- und Reflexionsmessungen. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-87211-2, S. 424 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  2. ↑ Robert Bunsen, Henry Roscoe: Photochemische Untersuchungen. VI. Abhandlung. Meteorologische Lichtmessungen. In: Johann Christian Poggendorff (Hrsg.): Annalen der Physik und Chemie. 193 (Pogg. Ann. 117), Nr. 12. Johann Ambrosius Barth, Leipzig 1863, S. 529–562, doi:10.1002/andp.18631931202 (online bei Gallica, Bibliothèque nationale de France, Seite 538): „dass innerhalb sehr weiter Gränzen gleichen Producten aus Lichtintensität und Insolationsdauer gleiche Schwärzungen auf Chlorsilberpapier von gleicher Sensibilität entsprechen.“
  3. ↑ William Maddock Bayliss, L. Maass, E. J. Lesser: Grundriss der Allgemeinen Physiologie. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-662-42972-3, S. 669 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  4. ↑ G. Stüttgen, H. Schaefer: Funktionelle Dermatologie Grundlagen der Morphokinetik Pathophysiologie, Pharmakoanalyse und Therapie von Dermatosen. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-93018-8, S. 378 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  5. ↑ W. Waidelich, P. Kiefhaber: Laser/Optoelektronik in der Medizin / Laser/Optoelectronics in Medicine Vorträge des 7. Internationalen Kongresses Laser 85 Optoelektronik Mit/Proceedings of the 7th International Congress with 2nd International Nd: YAG Laser Conference. Springer Science & Business Media, 2012, ISBN 978-3-642-70850-3, S. 140 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  6. ↑ W. Bothe, J. Franck, P. Jordan, H. Kulenkampff, R. Ladenburg, W. Noddack, W. Pauli, P. Pringsheim, H. Geiger: Quanten. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-99593-4, S. 607 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  7. ↑ Walter Meidinger: Die Theoretischen Grundlagen der Photographischen Prozesse. Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-662-41368-5, S. 288 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).