光電効果の式とは？
こうでんこうかのしき
光電効果の式とは、光が金属に当たって電子を放出するとき、放出電子の最大運動エネルギーが光の振動数に比例し仕事関数を差し引いた値になることを示したアインシュタインの式です。
光電効果とは、金属に光を当てると電子が飛び出す現象です。19世紀末にヘルツやレーナルトが実験で確認しましたが、古典的な波動論では説明できない特徴がありました。光を強くしても電子の速さは変わらず、振動数（色）が低い光では電子がまったく出ない点です。
1905年、アインシュタインは光が「光子（フォトン）」という粒子の流れであるという仮説を立てることでこれを説明し、この業績によって1921年のノーベル物理学賞を受賞しました。その式によれば、放出電子の最大運動エネルギーは「光子1個のエネルギー（プランク定数×振動数）から金属固有の仕事関数を差し引いた値」に等しくなります。
この式が示す重要なポイントは次の通りです。
- 光子1個のエネルギーは光の振動数にのみ依存し、強度（明るさ）には依存しない。
- 仕事関数より低い振動数の光では、いくら強くても電子は出ない。
- 振動数が閾値を超えると電子が出始め、光を強くすると電子の数が増える。
光電効果の式は量子力学の確立に決定的な役割を果たし、光の二重性（波と粒子）の証拠となりました。現代では太陽電池・光電管・カメラの撮像素子など幅広い技術の基礎をなしています。
使い方・例文
太陽電池は光電効果を利用した代表的な応用例で、太陽光の光子が半導体内の電子にエネルギーを与えて電流を生み出します。
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