光電効果

光を当てると金属から電子が飛び出す…これが光電効果（こうでんこうか）です！

 

ちょっと不思議な話に聞こえるかもしれませんが、実際に光にはそんな“押し出す力”があるんですよ。

 

このページでは、「光電効果とは何か？」という疑問に、仕組み・条件・活用例までまるっとわかりやすくかみ砕いて解説していきます！

 

 

光電効果＝光が電子を弾き飛ばす現象

光電効果の先駆者、アレクサンドル・エドモン・ベクレル
1839年、光を電気に変える「光電効果（光起電効果）」を発見したフランスの物理学者

出典：Photo by Pierre Petit / Public Domainより

 

光電効果とは、金属に光を当てると、中の電子が飛び出す現象のこと。

 

これが起こるのは、光が金属表面の電子にエネルギーを与えるからなんです。たとえるなら、光が電子を“はじく”ようなイメージですね。

 

でも、ただ明るい光を当てればいいわけじゃなくて、ある条件がそろってないとダメなんです。

 

ポイントは「光の強さ」じゃなくて「光の色」！

光電効果の模式図
紫外線が金属表面に当たると電子が放出される現象を示す

出典：Photo by Ponor / CC BY-SA 4.0より

 

当初、多くの人は「明るい光を当てれば電子が飛び出す」と考えていました。ところが実験をしてみると…

 

• どれだけ明るくても、ある色（波長）以下の光じゃないと電子は飛び出さない
• 逆に暗くても、エネルギーの高い紫外線などの短い波長の光だと電子が飛ぶ

 

つまり光電効果は、光の「強さ」じゃなく「1個あたりのエネルギー（＝色）」が大事ってことなんです！

 

これを説明したのが、あのアインシュタイン。光は波だけじゃなくて粒（光子）としてもふるまうと考えました。

 

どこに使われてるの？光電効果の活用例

太陽電池
光電効果を利用して太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する装置

出典：Photo by Unknown author / Public Domainより

 

このちょっと不思議な現象、実は身近なところでも使われてるんです！

 

• 太陽電池：光が当たると電子が動き出して電気に変わる！
• 光センサー：侵入者を感知する防犯システムや、自動ドアなどで活躍！
• 写真撮影の露出制御：カメラのシャッター調整に使われることも

 

光電効果は光→電気の変換に使えるので、再生可能エネルギーの技術でも重要な役割を担ってます！