光電現象

光は、私たちの暮らしに欠かせないものです。太陽の光は暖かさを与え、植物は光を使って養分を作り出します。光は目には見えない波のような性質も持っていて、エネルギーを運んでいます。物質に光が当たると、その光の一部は吸収されます。この時、光のエネルギーは物質に取り込まれ、物質の状態を変化させます。これが、光がエネルギーに変わる仕組み、つまり光が力を生み出すもととなるのです。 光が物質に吸収されると、物質を作っている小さな粒の一つ一つにある、さらに小さな粒である電子は光のエネルギーを受け取り、活発になります。普段はおとなしくしている電子ですが、エネルギーを受け取ると、より広い範囲で動き回るようになります。まるで静かに座っていた子供が、急に走り出したようなものです。この活発になった電子は、原子核という中心部分の引力から離れ、自由に動き回れるようになります。この自由に動けるようになった電子こそが、光によって生まれた力の運び手であり「担体（たんたい）」と呼ばれています。 光が物質に力を与える時、二種類の担体が生まれます。一つはマイナスの力を持つ電子、もう一つはプラスの力を持つ「正孔（せいこう）」です。正孔とは、電子が抜けた後の空いた場所で、まるでプラスの力を持っているかのように動きます。椅子取りゲームで人が抜けた後の空いた椅子のようなもので、その空席自体が動いているように見えるのと同じです。電子と正孔、この二種類の担体は物質の中を動き回り、電気の流れを生み出します。そして、この電気の流れが様々な現象を起こすのです。例えば、太陽電池は光のエネルギーを電気に変えることができますが、これも光が担体を生み出し電気の流れを作ることによって起こる現象です。