Araştırmacılar dünyanın ilk renkli fotoğrafının gizemini çözdü

1848’de Güneş’ten gelen renk spektrumunun gümüş bir levha üzerinde oluşturulduğu tarihin ilk renkli fotoğraflarından ikisi görülüyor (CNRS/Musée Nicéphore Niépce)

Fransız fizikçi Edmond Becquerel’in 1848’de çektiği ve gümüş bir levha üzerine bir renk paletinin yer aldığı dünyanın ilk renkli fotoğrafının sırrı çözüldü. Fizikçinin deneysel işlemi şimdiye dek açıklanamamıştı.
Fransa Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi’nin (CNRS) haberine göre, araştırmacılar fizikçinin şimdiye dek açıklanamayan deneysel işlemini ortaya çıkardı.
Hakemli bilim dergisi Angewandte Chemie International Edition’da yayımlanan makaleye göre, Becquerel’in elde ettiği renkleri metalik gümüş nanoparçacıkların varlığı oluşturuyor.
Paris’teki Ulusal Doğa Tarihi Müzesi’nde çalışmalarını yürüten fizikçi Becquerel, 1848’de Güneş’ten gelen ışınların spektrumunun renkli fotoğrafını üretmeyi başarmıştı. Kendisinin “fotokromik görüntü” ismini verdiği bu fotoğraflar tarihin ilk renkli fotoğraflar olarak biliniyor ve toplumda gittikçe popüler hale gelen diğer renkli fotoğraf üretme tekniklerinin ilk adımı oldu.
Az sayıda üretildiği ve ışığa duyarlı oldukları için günümüze yalnızca birkaç tanesi ulaşabilen bu ilk fotoğraflardaki renklerin nasıl ortaya çıktığını 170 yıldan uzun süredir tartışan bilim camiası bir sonuca ulaşamamıştı.
Ancak Fransa’da üç kurumun işbirliğiyle gerçekleştirilen yeni çalışmada, bilim insanları Becquerel’in farklı renkler üretmek için kullandığı yöntemi yineleyebilmek için 19. yüzyıla ait hipotezleri 21. yüzyıl teknolojisini kullanarak gözden geçirdi.
Ancak eğer renkler, renk verici bazı maddelerin (pigment) ışıkla tepkimeye girmesi sonucunda oluşuyorsa, farklı renklerin kimyasal bileşiminde de farklılıklar gözlenmeliydi ancak spektroskopi ismi verilen yöntemlerden hiçbirinde bu gözlemlenmedi.
Eğer renk çeşitliliği bazı kelebeklerin kanatlarında olduğu gibi ışık dalgalarının birbiriyle etkileşiminin eseriyse plakanın yüzeyinde ilgili rengin dalga boyuna yakın boyutlarda düzgün dağılmış çok küçük mikro yapılar bulunmalıydı. Ancak elektron mikroskobuyla yapılan gözlemler bu fikrin de geçersiz olduğunu gösterdi.
Tüm diğer ihtimaller yerine, tabakaların yakından incelenmesi, gümüşklorürden oluşan yüzeyin içinde metalik gümüş nanoparçacıklar bulunduğunu ortaya koydu. Bu nanoparçacıkların konum ve boyutları renklere göre farklılık gösteriyordu.
Independent Türkçe'de yer alan habere göre, bilim insanları bu sonuçtan yararlanarak, ışığa duyarlı tabaka üzerindeki bazı parçacıkların diğerleriyle gelen ışığın rengine ve dolayısıyla taşıdığı enerjiye oranla farklı boyutlarda bir araya geldiğini öne sürdü. Araştırmacılara göre belirli bir dalga boyundaki ışıkla ortaya çıkan yeni yapı, kendi oluşumuna yol açan renkteki ışığı yansıtmayı sürdürürken diğer tüm ışıkları soğurarak yansımalarını engelliyor ve böylece gördüğümüz renk oluşuyor.
Nanoparçacıkların levhada da gözlemlenen renklerle ilgili bu özelliklerine fizikçiler yüzey plazmonu ve elektron titreşimleri isimlerini veriyor.
Elektron mikroskobundaki bir spektrometreyle elektron titreşimlerinin enerjilerini ölçen bilim insanları, hipotezlerini doğrulamayı başararak 170 yıllık tartışmayı sonlandırmış oldu.
Makale, Becquerel’in 200. doğum günü nedeniyle 24 Mart’ta düzenlemesi planlanan ve fizikçinin ismini taşıyan sempozyumun hemen öncesinde yayımlanmış olsa da sempozyum koronavirüs salgını nedeniyle tarihi daha sonra duyurulmak üzere ertelendi.