¿Qué es la emisión termiónica?

La emisión termiónica, también conocida como emisión de electrones térmicos, es el proceso por el cual los portadores de carga, como los electrones o iones, se mueven sobre una superficie o algún tipo de barrera de energía por la inducción del calor. Los portadores de carga restringen naturalmente la actividad; Sin embargo, en la emisión térmica, la energía térmica se introduce en los portadores, lo que hace que superen estas fuerzas. La razón detrás de la capacidad de los portadores de carga para realizar esta acción es porque los electrones y los iones son móviles y no están no listos para las cadenas normales de la estructura atómica que afectan a otras partículas. Tradicionalmente, estos portadores de cargos se denominaban "termiones".

Una propiedad de la teoría de la emisión termiónica es que la región emisora ​​se mantiene con una carga opuesta al original pero igual en magnitud. Esto significa que la ubicación del portador de carga antes de la emisión generará una carga positiva en el caso de los electrones. Sin embargo, esto se puede alterar usando una batería. La emisión se neutraliza cuandoLos portadores están más lejos de la región, lo que no da a ningún cambio en el estado original.

Históricamente, el principal ejemplo de emisión termiónica es el utilizado en el efecto Edison. Los electrones se emiten desde un cátodo de metal caliente, que utiliza un dispositivo eléctrico polarizado para que la corriente eléctrica fluya hacia un tubo de vacío. Esto permite que un dispositivo mantenga el control sobre el movimiento de los electrones y amplifique o modifique la señal eléctrica.

Cualquier cosa utilizada para enfriar o generar potencia utiliza el concepto de teoría de emisiones termiónicas. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la magnitud del flujo. Además del uso tradicional de tubos de vacío para la electrónica, los dispositivos de estado sólido también se pueden utilizar para crear el movimiento termiónico de los electrones, permitiendo que la tecnología moderna funcione.

La termiónica fue informada por primera vez por Frederick Guthrie en 1863. Pudo identificarFY una alteración en la carga positiva de una esfera de hierro altamente calentada que no ocurrió si el objeto se cargó negativamente. Sin embargo, no fue hasta 1880 que Thomas Edison aprovechó fácilmente la ciencia. Cuando trabajaba con sus bombillas incandescentes, notó que ciertas áreas permanecían oscurecidas. Esto le permitió identificar el flujo de electrones debido al calor, lo que resultó en la creación del diodo.

La ley de

Richardson describe la razón por la cual los electrones pueden fluir de esta manera. Específicamente, los metales contienen dos electrones en la estructura atómica que pueden moverse del átomo al átomo. En 1928, Sir Owen Willans Richardson, un físico británico, descubrió que algunos electrones podían abandonar el átomo sin regresar. Este proceso requiere una cierta cantidad de energía dependiendo del metal. El término para este efecto es la función de trabajo .