あなたはボーっと生きている!? 人々の素朴なギモンと向き合う、NHKのクイズバラエティ番組「チコちゃんに叱られる!」
何も考えないで、のほほんと生きているとチコちゃんに叱られますよ。
2018年12月14日（金）に放送されたギモンはのひとつは・・・
「LEDはなぜ光る？」
ＭＣの岡村隆史さんは
「プラスとマイナスの電極が直列つなぎによる・・・？」
ー電池になっちゃったー
「これは難しい・・・仕組みですよ。頭のいい人が考えた・・・」
冬の夜を美しく彩るイルミネーション。他にも家の照明や信号機、スマートフォンのバックライトも・・・今やその多くはＬＥＤ。日々、私たちの暮らしを照らしてくれています。
今こそ、すべての日本国民に問います。「LEDはなぜ光る？」
番組では、東京スカイツリーで目を輝かせている人達に聞いていました。
「えっ！わかる？」「わかんない・・・」
「最近の科学だよ・・・」
なぜＬＥＤは光るのかも知らずに「イルミネーションきれーいー」などと言っている日本人のなんと多いことか・・・
でも、チコちゃんは知っていました。
ーＬＥＤが光るのは
「電子がパカッと穴にはまるから・・・」
岡村さんもゲストの皆さんもただ、首をかしげるだけ・・・・どういうことでしょうか？
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電子がパカッと穴にはまるからとは？
今回、番組の中で詳しく解説していたのは、電子の仕組みを研究して40年。早稲田大学先進理工学部の牧本俊樹教授。
ー「身の回りにあるＬＥＤ、実際にどういうものか、よーく見たことはありますか？」ー
ないですね・・・
実際に、一般家庭用用の電球を分解して見せてもらってました。小さな板が4枚あり、さらにその中に約1mm×約2mmの大きさの部分が。
これがＬＥＤ照明の実際に光っている部分とのこと。この小さな板4枚で、部屋を明るく出来るなんて不思議です。どうやって光を生み出しているのでしょうか？
ー「ＬＥＤは電流が流れると、電子が穴にパカッとはまる瞬間に光エネルギーになります」－
よくわかりませんね。ＬＥＤを詳しく説明すると、大学講義6時間分になるということで、番組のため特別にわかりやすく説明してもらうことに。
電流とは、電気の小さな粒「電子」ー が流れること。これが基本。東京都では省エネ推進のため、白熱電球をＬＥＤ電球に変えるキャンペーンを実施しているとのこと。
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白熱電球の光るしくみ ＬＥＤの違いとは？
ー白熱電球とＬＥＤ電球お光る仕組みは全然違うんですー
白熱電球は、フィラメント（金属線）に電流を流すと、フィラメントの原子の間を電子ーが無理やり通ろうとして原子が振動して摩擦熱が発生。
その熱が約2,500℃以上の高温になると、白く光るようになります。これが白熱電球が光るしくみ。
では、ＬＥＤが光るしくみは？
ー「ＬＥＤの光る部分には、2つの半導体が重ね合わさっています」ー
ー「１つは電子が、もう１つには電子がはまる穴が自由に動き回っています」ー
電流が流れていない状態では、電子も穴も隣の半導体へ移動できません。そこへ電流を流すと電流の流れに押されるように、電子と穴が中央に向かって動き始めます。
すると電子と穴が出会い、電子が穴にパカッとはまって光に変わり、電子自体は消えてなくなります。その時、電子のエネルギーがすべて光エネルギーに。
これがＬＥＤが光るしくみです。電流が流れている間は、新たな電子と穴が供給され続けます。こうしてＬＥＤはずっと光っていられるのです。
白熱電球は光るため熱を作るため、多くのエネルギーが必要。ＬＥＤは、電子が持っているエネルギーを光に変えるため、効率が良く消費電力は白熱電球の約1/8。寿命も約20倍です。
ＬＥＤが急速に普及した理由とは？
しくみとしては意外とシンプルなＬＥＤ。急速に普及したのは、つい最近のこと。これは、どうしてなのでしょうか？
ー「生活で一番使う白い光が、1990年代に入ってＬＥＤで作れるようになったからです」－
白い光を生み出すためには、赤、緑、青の三色の光が必要です。赤と緑のＬＥＤは今から50年ほど前に既に発明されていましたが、青だけが作り出せずにいました。
全世界の研究者たちが30年もの間、試行錯誤を重ねて1993年に遂に青色ＬＥＤが誕生。生み出したのは、日本人の研究者たち。その功績を称えられ、2014年ノーベル物理学賞を受賞し、大きなニュースになっていましたね。
青色ＬＥＤが発明されたからこそ、白い光が作れるようになり一般家庭でもＬＥＤが飛躍的に進んだのでした。
まとめ
いかがでしたか。
今回は、2018年12月14日（金）放送「チコちゃんに叱られる!」のギモンはのひとつ
「LEDはなぜ光る？」について、まとめてみました。
最後まで読んでいただき、ありがとうございました。
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