Vad är termionisk utsläpp?

Termionisk emission, även känd som termisk elektronemission, är processen genom vilken laddningsbärare, såsom elektroner eller joner, rör sig över en yta eller någon form av energibarriär genom induktion av värme. Laddningsbärare begränsar naturligtvis aktivitet; I termionisk emission introduceras emellertid termisk energi för bärarna, vilket får dem att övervinna dessa krafter. Anledningen bakom laddningsbärarnas förmåga att utföra denna åtgärd beror på att elektroner och joner är mobila och obundna till de normala kedjorna i atomstrukturen som påverkar andra partiklar. Traditionellt kallades dessa laddningsbärare som "termioner."

En egenskap i den termiska utsläppsteorin är att den emitterande regionen upprätthålls med en laddning mittemot originalet men lika i storlek. Detta innebär att platsen för laddningsbäraren före utsläpp kommer att generera en positiv laddning vid elektroner. Detta kan dock ändras med ett batteri. Utsläppet neutraliseras närBärarna är längre bort från regionen, vilket resulterar i ingen förändring av det ursprungliga tillståndet.

Historiskt sett är det primära exemplet på termionisk emission som används i Edison -effekten. Elektroner släpps ut från en het metallkatod, som använder en polariserad elektrisk anordning för att få elektrisk ström att rinna ut i ett vakuumrör. Detta gör att en enhet kan upprätthålla kontrollen över elektronernas rörelse och förstärka eller modifiera den elektriska signalen.

Allt som används för att antingen kyla eller generera kraft använder begreppet termionisk emissionsteori. När temperaturen ökar ökar flödets storlek. Förutom den traditionella användningen av vakuumrör för elektronik, kan fast tillståndsanordningar också användas för att skapa den termioniska rörelsen av elektroner, vilket gör att modern teknik kan fungera.

Thermionics rapporterades först av Frederick Guthrie 1863. Han kunde identifieraFy en förändring i den positiva laddningen av en mycket uppvärmd järnfär som inte inträffade om objektet var negativt laddat. Det var emellertid inte förrän 1880 att vetenskapen lätt utnyttjades av Thomas Edison. När han arbetade med sina glödlampor märkte han att vissa områden förblev mörkare. Detta tillät honom att identifiera flödet av elektroner på grund av värme, vilket resulterade i skapandet av dioden.

Richardsons lag beskriver orsaken till att elektroner kan flyta på detta sätt. Specifikt innehåller metaller två elektroner i atomstrukturen som kan röra sig från atom till atom. 1928 fann Sir Owen Willans Richardson, en brittisk fysiker, att vissa elektroner kunde lämna atomen utan att återvända. Denna process kräver en viss mängd energi beroende på metall. Termen för denna effekt är arbetsfunktion .