Vad är termisk emission?
Termisk emission, även känd som termisk elektronutsläpp, är processen genom vilken laddningsbärare, såsom elektroner eller joner, rör sig över en yta eller någon form av energisperre genom induktion av värme. Laddningsföretag begränsar naturligtvis aktiviteten; emellertid, vid termisk emission införs termisk energi till bärarna, vilket får dem att övervinna dessa krafter. Anledningen bakom laddningsbärarens förmåga att utföra denna åtgärd beror på att elektroner och joner är rörliga och obundna till de normala kedjorna hos atomstrukturen som påverkar andra partiklar. Traditionellt benämndes dessa laddningsbärare som "termioner".
En egenskap hos den termioniska emissionsteorin är att den utsändande regionen upprätthålls med en laddning som är motsatt den ursprungliga men lika stor i storlek. Detta betyder att platsen för laddningsbäraren före utsläpp kommer att generera en positiv laddning för elektroner. Detta kan dock ändras med ett batteri. Utsläppen neutraliseras när transportörerna är längre bort från regionen, vilket inte resulterar i någon ändring av det ursprungliga tillståndet.
Historiskt sett är det primära exemplet på termionutsläpp det som används i Edison-effekten. Elektroner sänds ut från en hetmetallkatod, som använder en polariserad elektrisk anordning för att få elektrisk ström att flyta ut i ett vakuumrör. Detta tillåter en anordning att upprätthålla kontroll över elektronernas rörelse och förstärka eller modifiera den elektriska signalen.
Allt som används för att kyla eller generera kraft utnyttjar begreppet termionisk emissionsteori. När temperaturen ökar ökar flödets storlek. Förutom den traditionella användningen av vakuumrör för elektronik, kan fastståndsanordningar också användas för att skapa den termioniska rörelsen hos elektroner, så att modern teknik kan fungera.
Thermionics rapporterades först av Frederick Guthrie 1863. Han kunde identifiera en förändring i den positiva laddningen av en högt uppvärmd järn sfär som inte inträffade om objektet var negativt laddat. Det var emellertid först 1880 att vetenskapen lätt utnyttjades av Thomas Edison. När han arbetade med sina glödlampor märkte han att vissa områden förblev mörknade. Detta tillät honom att identifiera flödet av elektroner på grund av värme, vilket resulterade i skapandet av dioden.
Richardsons lag beskriver anledningen till att elektroner kan flyta på detta sätt. Specifikt innehåller metaller två elektroner i atomstrukturen som kan flytta 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 metallen. Termen för denna effekt är arbetsfunktion .