Τι είναι η θερμική εκπομπή;

Η θερμική εκπομπή, επίσης γνωστή ως θερμική εκπομπή ηλεκτρονίων, είναι η διαδικασία με την οποία οι φορείς φορτίου, όπως τα ηλεκτρόνια ή τα ιόντα, μετακινούνται πάνω από μια επιφάνεια ή κάποιο είδος ενεργειακού φραγμού από την επαγωγή θερμότητας.Οι φορείς φόρτισης φυσικά συγκρατούν τη δραστηριότητα.Ωστόσο, στη θερμική εκπομπή, η θερμική ενέργεια εισάγεται στους φορείς, προκαλώντας τους να ξεπεράσουν αυτές τις δυνάμεις.Ο λόγος πίσω από την ικανότητα των φορέων φορτίου να εκτελούν αυτή τη δράση είναι επειδή τα ηλεκτρόνια και τα ιόντα είναι κινητά και μη δεσμευμένα στις φυσιολογικές αλυσίδες της ατομικής δομής που επηρεάζουν άλλα σωματίδια.Παραδοσιακά, αυτοί οι φορείς φόρτισης αναφέρονται ως "θερμότητες".

Μια ιδιότητα της θεωρίας των θερμιονικών εκπομπών είναι ότι η περιοχή εκπομπής διατηρείται με φορτίο απέναντι από το πρωτότυπο αλλά ίσο σε μέγεθος.Αυτό σημαίνει ότι η θέση του φορέα φορτίου πριν από την εκπομπή θα δημιουργήσει ένα θετικό φορτίο στην περίπτωση των ηλεκτρονίων.Ωστόσο, αυτό μπορεί να τροποποιηθεί χρησιμοποιώντας μια μπαταρία.Η εκπομπή εξουδετερώνεται όταν οι φορείς είναι μακρύτερα μακριά από την περιοχή, με αποτέλεσμα να μην αλλάξει στην αρχική κατάσταση.Τα ηλεκτρόνια εκπέμπονται από μια καυτή μεταλλική κάθοδο, η οποία χρησιμοποιεί μια πολωμένη ηλεκτρική συσκευή για να προκαλέσει το ηλεκτρικό ρεύμα να ρέει σε σωλήνα κενού.Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, το μέγεθος της ροής αυξάνεται.Εκτός από την παραδοσιακή χρήση σωλήνων κενού για ηλεκτρονικά, οι συσκευές στερεάς κατάστασης μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία της θερμικής κίνησης των ηλεκτρονίων, επιτρέποντας τη λειτουργία της σύγχρονης τεχνολογίας.

Η θερμότητα αναφέρθηκε για πρώτη φορά από τον Frederick Guthrie το 1863. Ήταν σε θέση να ταυτοποιήσει έναΜεταβολή του θετικού φορτίου μιας εξαιρετικά θερμαινόμενης σφαίρας σιδήρου που δεν συνέβη εάν το αντικείμενο ήταν αρνητικά φορτισμένο.Ωστόσο, δεν ήταν μέχρι το 1880 ότι η επιστήμη αξιοποιήθηκε εύκολα από τον Thomas Edison.Όταν εργάστηκε με τους λαμπτήρες πυρακτώσεως, παρατήρησε ότι ορισμένες περιοχές παρέμειναν σκοτεινές.Αυτό του επέτρεψε να προσδιορίσει τη ροή των ηλεκτρονίων λόγω θερμότητας, με αποτέλεσμα τη δημιουργία της διόδου. Ο νόμος Richardsons περιγράφει το λόγο ότι τα ηλεκτρόνια είναι σε θέση να ρέουν με αυτόν τον τρόπο.Συγκεκριμένα, τα μέταλλα περιέχουν δύο ηλεκτρόνια στην ατομική δομή που είναι σε θέση να μετακινηθούν από το άτομο στο άτομο.Το 1928, ο Sir Owen Willans Richardson, βρετανός φυσικός, διαπίστωσε ότι μερικά ηλεκτρόνια ήταν σε θέση να εγκαταλείψουν το άτομο χωρίς να επιστρέψουν.Αυτή η διαδικασία απαιτεί μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας ανάλογα με το μέταλλο.Ο όρος για αυτό το αποτέλεσμα είναι

Λειτουργία εργασίας

.