光励起

光を受けてものが働く仕組みを説明する道具の一つに、オンサガー模型というものがあります。この模型は、光が物に当たった時に生まれる、電気を持った粒の動き方を説明するものです。具体的には、光が物に当たると、マイナスの電気を持った粒子とプラスの電気を持った粒子がペアで生まれます。ちょうど光が当たった瞬間に、このマイナスの粒子とプラスの粒子は、まるで磁石のように引き合ってくっつき、すぐに消えてしまうことがあります。しかし、一部の粒子たちは、お互いの引力に打ち勝ってバラバラになり、電気の流れを作るのです。この電気の流れのことを電流といいます。オンサガー模型は、これらの粒子がバラバラになる割合が、生まれた時の粒子の距離や、周りの電場の影響でどう変わるのかを説明します。 写真を撮る時のことを考えてみましょう。カメラの中の光を感じる部分に光が当たると、先ほど説明したマイナスの粒子とプラスの粒子のペアが生まれます。このペアがバラバラになり電流に変わることで、電気の信号へと姿を変え、最終的に写真という形になります。オンサガー模型は、光から電気信号への変化を理解する上でとても大切な役割を担っています。言い換えると、より多くの粒子をバラバラにして電流に変えることができれば、光に敏感な、つまり感度の良い光を感じる部分を作ることができます。これはどういうことかと言うと、暗い場所でも明るく鮮明な写真が撮れるようになるということです。 例えば、夜空の星を綺麗に撮りたい、あるいは薄暗い室内で動き回る子供たちの姿を捉えたいとします。そのような状況では、光を感じる部分が少しでも多くの光を捉え、それを電気信号に変換してくれる必要があります。オンサガー模型は、まさにそのような高感度な光を感じる部分を作るための指針となるのです。より多くの粒子を引き離し、電流を生み出す仕組みを理解することで、写真の未来はさらに明るく、鮮明なものになるでしょう。