Cos'è l'emissione termionica?
L'emissione termionica, nota anche come emissione di elettroni termici, è il processo attraverso il quale i portatori di carica, come elettroni o ioni, si muovono su una superficie o una sorta di barriera energetica mediante l'induzione del calore.I portatori di carica limitano naturalmente l'attività;Tuttavia, nell'emissione termionica, l'energia termica viene introdotta ai portatori, facendoli superare queste forze.Il motivo dietro la capacità dei vettori di carica di eseguire questa azione è perché gli elettroni e gli ioni sono mobili e illimitati dalle normali catene della struttura atomica che colpiscono altre particelle.Tradizionalmente, questi vettori di carica sono stati definiti "termoni".
Una proprietà della teoria delle emissioni termioniche è che la regione di emissione è sostenuta con una carica opposta all'originale ma uguale in grandezza.Ciò significa che la posizione del vettore di carica prima dell'emissione genererà una carica positiva in caso di elettroni.Tuttavia, questo può essere modificato usando una batteria.L'emissione viene neutralizzata quando i portatori sono più lontani dalla regione, con conseguenti modifiche allo stato originale.
Storicamente, l'esempio principale di emissione termionica è quello utilizzato nell'effetto Edison.Gli elettroni vengono emessi da un catodo in metallo caldo, che utilizza un dispositivo elettrico polarizzato per far fluire la corrente elettrica in un tubo a vuoto.Ciò consente a un dispositivo di mantenere il controllo sul movimento degli elettroni e amplificare o modificare il segnale elettrico.
Qualsiasi cosa utilizzata per il raffreddamento o la generazione di energia utilizza il concetto di teoria delle emissioni termioniche.All'aumentare della temperatura, l'entità del flusso aumenta.Oltre all'uso tradizionale di tubi a vuoto per l'elettronica, i dispositivi a stato solido possono anche essere utilizzati per creare il movimento termionico di elettroni, consentendo alla tecnologia moderna di funzionare.
La termionica è stata segnalata per la prima volta da Frederick Guthrie nel 1863. Era in grado di identificare unAlterazione nella carica positiva di una sfera di ferro altamente riscaldata che non si è verificata se l'oggetto è stato caricato negativamente.Tuttavia, non è stato fino al 1880 che la scienza fu prontamente sfruttata da Thomas Edison.Quando lavorava con le sue lampadine a incandescenza, notò che alcune aree rimasero oscurate.Ciò gli ha permesso di identificare il flusso di elettroni dovuti al calore, con conseguente creazione del diodo. La legge di Richardsons descrive il motivo per cui gli elettroni sono in grado di fluire in questo modo.In particolare, i metalli contengono due elettroni nella struttura atomica che sono in grado di spostarsi da atomo a atomo.Nel 1928, Sir Owen Willans Richardson, un fisico britannico, scoprì che alcuni elettroni furono in grado di lasciare l'atomo senza tornare.Questo processo richiede una certa quantità di energia a seconda del metallo.Il termine per questo effetto è
funzione di lavoro.