Данас је фокус на термичкој емисији. Разматране су варијанте назива ефекта, његове манифестације у медијуму и у вакууму. Истражују се температурне границе. Утврђене су зависне компоненте густоће струје засићења термичке емисије.
Називи ефекта термионске емисије
Израз "термичка емисија" има и друга имена. По именима научника који су открили и први истраживали овај феномен, он се дефинише као Рицхардсон-ов ефекат или Едисонов ефекат. Стога, ако се особа нађе у ове две фразе у тексту књиге, мора се сетити да се подразумева исти физички израз. Конфузија је настала због неслагања између публикација домаћих и страних аутора. Совјетски физичари желели су законима да дају објашњења.
Израз "термичка емисија" садржи суштину појаве. Особа која види ову фразу на страници одмах разуме да говоримо о температурној емисији електрона, остаје само иза кулиса, да се то догађа без метала у металу. Али за то постоје дефиниције које откривају детаље. У страној науци су веома осетљиви на примат и ауторска права. Стога, научник који је успео да поправи нешто добија номиналну појаву, а сиромашни студенти би заправо требало да напамет напамет имена откривача, а не само суштину ефекта.
Одређивање термичке емисије
Феномен термичке емисије је да електрони излазе из метала при високој температури. Тако су загрејано гвожђе, коситар или жива извор ових елементарних честица. Механизам је заснован на чињеници да у металима постоји посебна веза: кристална решетка позитивно наелектрисаних језгара, као да је, заједничка основа за све електроне који формирају облак унутар структуре.
Дакле, међу негативно наелектрисаним честицама које се налазе у близини површине увек ће бити оних које имају довољно енергије да напусте волумен, односно да превазиђу потенцијалну баријеру.
Температурна температура термичке емисије
Због металне везе, у близини било ког метала ће бити електрона који имају довољно силе да савладају потенцијалну излазну баријеру. Међутим, због исте распршености енергија, једна честица једва се одваја од кристалне структуре, док се друга одваја и пређе одређену удаљеност, ионизирајући медијум око ње. Очигледно да је што више келвина у медијуму, више електрона добија способност напуштања волумена метала. Стога се поставља питање која је температура термовизијске емисије. Одговор није једноставан, а размотрићемо доњу и горњу границу постојања овог ефекта.
Температурне границе термичке емисије
Повезаност позитивних и негативних честица у металу има низ карактеристика, међу којима је веома густа расподјела енергије. Електрони, као фермиони, сваки заузимају своју енергетску нишу (за разлику од бозона, који су у стању бити у једном стању). Упркос томе, разлика између њих је толико мала да се спектар може сматрати континуираним, а не дискретним.
То заузврат доводи до велике густине стања електрона у металима.Међутим, чак и при врло ниским температурама, близу апсолутне нуле (подсетимо, ово је нула Келвина, или отприлике минус двеста седамдесет и три степена Целзијуса), биће електрона са вишом и нижом енергијом, јер сви они истовремено не могу бити у нижем стању. То значи да ће се под одређеним условима (танка фолија) врло ретко уочити излаз електрона из метала чак и при екстремно ниским температурама. Стога се вредност близу апсолутне нуле може сматрати доњом границом температуре термовизијске емисије.
Са друге стране температурне скале је топљење метала. Према физичко-хемијским подацима, за све материјале из ове класе ова карактеристика је различита. Другим речима, метали са истим талиштем не постоје. У нормалним условима, жива или течност прелазе из свог кристалног облика чак и на минус тридесет девет степени Целзијуса, док волфрам - на три и по хиљаде.
Међутим, све ове границе повезане су једном - метал престаје да буде чврст. То значи да се закони и ефекти мењају. А да би рекли да у топљењу постоји термичка емисија није неопходно. Тако тачка метала постаје горња граница овог ефекта.
Вакуумска термоелектронска емисија
Све горе наведено односи се на феномен у медијуму (на пример, у ваздуху или у инертном гасу). Сада се прелазимо на питање шта је термионска емисија у вакууму. Да бисмо то урадили, описујемо најједноставнији уређај. Танка шипка метала смештена је у тиквицу из које се издувао ваздух, у коју се доводи негативни пол струје. Имајте на уму да се материјал мора растопити на довољно високим температурама да не би изгубили кристалну структуру током експеримента. Овако добијена катода окружена је цилиндром другог метала и на њу је повезан позитивни пол. Природно, анода се такође налази у посуди напуњеној вакуумом. Када се круг затвори, добијамо струју термичке емисије.
Значајно је да у овим условима зависност струје од напона при константној температури катоде не поштује Охмов закон, већ закон три секундарне. Назван је и по Цхилд-у (у другим верзијама Цхилд-Лангмуир-а, па чак и Цхилд-Лангмуир-Богуславски-ју), а у научној литератури на немачком језику - по Шкотској једначини. Са повећањем напона у таквом систему у одређеном тренутку, сви електрони извучени из катоде допиру до аноде. То се назива струјом засићења. На карактеристици напона струје, то се изражава у чињеници да крива иде ка висоравни, а даље повећање напона није ефикасно.
Формула термичке емисије
Ово су карактеристике које има термичка емисија. Формула је прилично сложена, па је овде нећемо дати. Поред тога, лако га је пронаћи у било којем директоријуму. Опћенито, формула термичке емисије не постоји као таква, само се узима у обзир густоћа струје засићења. Ова вредност зависи од материјала (који одређује радну функцију) и термодинамичке температуре. Све остале компоненте формуле су константе.
На основу термичке емисије раде многи уређаји. На пример, стари велики телевизори и монитори заснивају се на овом ефекту.
