身のまわりのもの ・ 231/300
電球はなぜ光るの？
Why do light bulbs glow?
昔の電球は、細い金属の線に電気を流して2000℃以上に熱くして光らせていたよ。今のLED電球は、熱くせずに、電気の力で小さな部品が直接光を出しているんだ。
やさしい英語でEasy English ・ 英検5〜4級くらい
Very hot things glow. An old light bulb has a thin wire inside. Electricity makes the wire very, very hot. The hot wire glows bright and white. New LED bulbs are different. They make light without getting so hot. They use much less electricity.
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とても熱いものは光ります。昔の電球の中には、細い線が入っています。電気がその線を、とても、とても熱くします。熱くなった線は、明るく白く光ります。新しいLED電球はちがいます。あまり熱くならずに光を作ります。使う電気もずっと少ないのです。
ふつうの英語でStandard English ・ 英検3〜準2級くらい
Have you ever seen the coils of a toaster glow red? Very hot things give off light. An old-style light bulb works this way. Inside is a thin, curly wire called a filament. When electricity flows through it, the wire gets hotter than 2,000 degrees Celsius and glows white. The glass bulb holds a special gas instead of normal air, so the hot wire does not burn up. But these bulbs waste a lot of energy as heat. Most of the bulbs we use today are LEDs. An LED has a tiny chip. When electricity flows through it, the chip gives off light directly, without getting very hot. LEDs use much less electricity and can last for many years.
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トースターの中の線が赤く光るのを見たことがありますか？とても熱いものは光を出します。昔ながらの電球も、このしくみで光ります。中には「フィラメント」という、細くてくるくるまいた線が入っています。そこに電気が流れると、線は2000℃より熱くなって、白く光ります。ガラスの球の中には、ふつうの空気のかわりに特別なガスが入っているので、熱い線がもえつきてしまいません。でも、こうした電球は、たくさんのエネルギーを熱としてむだにしてしまいます。今使われている電球の多くはLEDです。LEDには小さなチップが入っています。そこに電気が流れると、チップはあまり熱くならずに、直接光を出します。LEDは使う電気がずっと少なく、何年も長もちします。
この質問の英単語
- glow光る・かがやく
- bulb電球
- wire線・電線
- filamentフィラメント
- heat熱
- chipチップ（小さな部品）
- electricity電気
超絶解説もっと知りたい人へ
熱いものは光る
鉄を火で熱していくと、500℃をこえたあたりから暗い赤に光り始め、もっと熱くなるとオレンジ、黄色、そして白へと色が変わります。熱いものほど、明るく白っぽい光を出すのです。表面が約5500℃の太陽が白くまぶしいのも同じ理由です。昔ながらの電球（白熱電球）の中のフィラメントは、タングステンという金属でできていて、2000℃以上に熱せられて光ります。タングステンは金属の中でもとけにくく、約3400℃にならないととけません。ガラスの中には空気のかわりにアルゴンなどのガスが入れてあり、フィラメントがもえてしまうのをふせいでいます。
エジソンと京都の竹
1879年ごろ、アメリカのエジソンや、イギリスのスワンが、長く光る電球の開発にとりくみました。エジソンは、フィラメントにする材料を何千種類もためしたといわれます。そして世界中から集めた竹の中で、京都の八幡（やわた）あたりの竹を炭にしたフィラメントが、1000時間以上も光り続けることを見つけました。この竹は、しばらくのあいだ電球の材料として使われました。今も京都府八幡市には、エジソンの記念碑が建っています。
電球はじつは「ヒーター」
白熱電球は、使った電気のうち、光になるのはほんの少しで、ほとんどが熱になってしまいます。つけたばかりの電球にさわるとやけどをするほど熱いのは、そのためです。いっぽうLED電球は、同じ明るさでも使う電気は数分の1。白熱電球の寿命が1000時間ほどなのに対して、LED電球には4万時間ほどもつとされるものが多くあります。そのため、世界の多くの国で、白熱電球からLEDへの切りかえが進んでいます。
青い光が世界を変えた
LEDは、2種類の特別な材料（半導体）をくっつけた小さなチップです。電気を流すと、チップの中で電子がエネルギーの高い所から低い所へ落ち、そのとき余ったエネルギーが光になって出てきます。熱くして光らせるのではないので、むだが少ないのです。赤や緑のLEDは早くからありましたが、青いLEDはとても作るのがむずかしく、多くの研究者があきらめかけていました。それを1990年前後に実現したのが、赤﨑勇さん、天野浩さん、中村修二さんで、2014年にノーベル物理学賞を受けました。青いLEDに黄色く光る物質を組み合わせることで、白いLED電球が生まれたのです。
みんなが驚く豆知識
アメリカ・カリフォルニア州リバモアの消防署には、1901年からほとんど消えることなくともり続けている電球があります。「センテニアル・ライト（100年の明かり）」とよばれ、120年以上たった今も光っています。
ホタルの光は、体の中の化学反応で生まれる、熱をほとんど出さない「冷たい光」です。電球のように熱くして光るのではないので、むだがとても少なく、科学者もそのしくみを研究しています。
light bulb の bulb は、もともとタマネギやチューリップの「球根」のこと。形が似ているのでこうよばれます。マンガで頭の上に電球がピカッと光る絵から、英語では「ひらめきの瞬間」を light bulb moment といいます。
おうちでやってみよう
CDやDVDの裏の面に、部屋の明かりをななめにうつしてみよう。虹色の帯が見えるよ。LEDの明かり、窓からの空の光など、明かりの種類によって帯のようすが少しちがうか、くらべてみよう。太陽を直接うつして見るのはやめてね。
英文と解説は、このコーナーのために子ども向けに書き下ろしたものです（AIと人が作成。Codex で英語・和訳・事実をチェックし、人の目でも順次確認しています）。100年以上前の原文をそのまま載せている「おはなし」のページとは分けています。
