Co je Thermionic Emise?

Thermionická emise, také známá jako emise tepelné elektrony, je proces, kterým nosiče náboje, jako jsou elektrony nebo ionty, pohybují po povrchu nebo nějakou energetickou bariérou indukcí tepla. Nosiče náboje přirozeně omezují aktivitu; V termionické emise se však nosičů zavádí tepelná energie, což je způsobuje, že tyto síly překonávají. Důvodem schopnosti nosičů náboje provádět tuto akci je to, že elektrony a ionty jsou mobilní a nevázané normálním řetězcům atomové struktury, které ovlivňují jiné částice. Tradičně byli tito nosiče náboje označovány jako „Thermions“.

Jednou z vlastností teorie termionických emisí je to, že emitující oblast je udržována s nábojem proti původnímu, ale stejné velikosti. To znamená, že umístění nosiče náboje před emisími vytvoří v případě elektronů pozitivní náboj. To však lze změnit pomocí baterie. Emise je neutralizována, kdyžNosiče jsou dále od regionu, což vede ke změně původního stavu.

Historicky je primárním příkladem termionické emise, který se používá v Edisonově efektu. Elektrony jsou emitovány z horké kovové katody, která používá polarizované elektrické zařízení, aby způsobilo, že elektrický proud proudí do vakuové trubice. To umožňuje zařízení udržovat kontrolu nad pohybem elektronů a zesílit nebo upravit elektrický signál.

Všechno, co se používá pro chlazení nebo generování síly, využívá koncept teorie termionických emisí. Jak se teplota zvyšuje, zvyšuje se velikost toku. Kromě tradičního používání vakuových trubek pro elektroniku lze zařízení pevných států použít také k vytvoření termionického pohybu elektronů, což umožňuje fungovat moderní technologii.

Thermionics byl poprvé hlášen Frederick Guthrie v roce 1863. Byl schopen identifikovatZměny v pozitivním náboji vysoce vyhřívané železné koule, která se nenastala, pokud byl objekt negativně nabitý. Až do roku 1880 však věda snadno využila Thomas Edison. Když pracoval se svými žárovkami, všiml si, že určité oblasti zůstaly potemněné. To mu umožnilo identifikovat tok elektronů v důsledku tepla, což má za následek vytvoření diody.

Richardsonův zákon popisuje důvod, proč jsou elektrony schopny proudit tímto způsobem. Konkrétně kovy obsahují dva elektrony v atomové struktuře, které jsou schopny přejít z atomu na atom. V roce 1928 sir Owen Willans Richardson, britský fyzik, zjistil, že některé elektrony dokázaly atomu opustit bez návratu. Tento proces vyžaduje určité množství energie v závislosti na kovu. Termín pro tento efekt je pracovní funkce .