THERMO-IONIQUE ÉMISSION

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Médias de l’article

Énergie potentielle devant la surface d'un métal

Énergie potentielle devant la surface d'un métal
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Valeurs du coefficient A

Valeurs du coefficient A
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Travail de sortie pour les métaux

Travail de sortie pour les métaux
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Émission sous diverses tensions et températures

Émission sous diverses tensions et températures
Crédits : Encyclopædia Universalis France

diaporama

Tous les médias


L'émission thermo-ionique telle qu'elle est comprise aujourd'hui est une branche de la physique qui traite des divers phénomènes liés à l'éjection d'électrons d'un corps solide chauffé à une température suffisamment élevée. On substitue maintenant souvent à ce terme traditionnel le terme plus correct d'émission thermoélectronique. Il y a plus de deux cents ans, on découvrit que l'air, au voisinage des corps chauds, pouvait conduire l'électricité. Puis, vers 1897, Joseph John Thomson montra que les particules chargées émises par du carbone chauffé à haute température dans le vide étaient des électrons. Les progrès réalisés ensuite par la technique du vide ont permis, d'une part, d'éliminer un certain nombre de phénomènes parasites tels que l'empoisonnement de l'émission par les gaz résiduels, les contaminations de surface et, d'autre part, d'utiliser de façon reproductible et fiable l'émission thermo-ionique, en particulier dans les tubes électroniques.

Les fondements théoriques sont maintenant bien établis en ce qui concerne les métaux purs, et des progrès remarquables ont été effectués pour les alcalino-terreux, bien que de nombreuses inconnues subsistent encore.

Émission des métaux purs

Équation fondamentale de l'émission d'électrons

Le modèle physique décrivant l'émission d'électrons est dû à Arnold Sommerfeld. D'après ce modèle, un cristal d'un métal est assimilé à un puits de potentiel contenant un gaz dégénéré d'électrons qui occupent dans le puits de potentiel un certain nombre d'états énergétiques. On peut calculer le nombre d'états dN qui occupent une énergie comprise entre E et E + dE :

h est la constante de Planck et m la masse de l'électron.

Les électrons, qui se déplacent librement dans le métal et occupent différents niveaux d'énergie, ne peuvent s'échapper du métal, car ils sont retenus par des forces électriques à la surface de ce dernier. Le nombre d'électrons dn par unité de volume dans le métal et leur répartition énergétique sont donnés par le produit de la fonction de distribution de Fermi f par l [...]

1 2 3 4 5

pour nos abonnés,
l’article se compose de 4 pages




Écrit par :

Classification


Autres références

«  THERMO-IONIQUE ÉMISSION  » est également traité dans :

RICHARDSON OWEN WILLANS (1879-1959)

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 224 mots

Né le 26 avril 1879 à Dewsbury dans le Yorkshire (Grande-Bretagne) dans une famille d'industriels du textile, Owen Willans Richardson fit toutes ses études à l'université de Cambridge. Ses recherches à Cambridge sur l'effet thermoionique dans les années 1900-1901 lui valurent de recevoir le prix Nobel de physique en 1928 ; nommé professeur à Princeton en 1906, il retourna dès 1913 en Grande-Breta […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/owen-willans-richardson/#i_10551

SCHOTTKY WALTER (1886-1976)

  • Écrit par 
  • Pierre AIGRAIN
  •  • 740 mots

La longue vie de Walter Schottky est indissociable des progrès de l'électronique fondamentale et appliquée, dont on peut dire qu'il fut l'un des premiers protagonistes. Né à Zurich, d'un père mathématicien, Friedrich Schottky, le jeune Walter devait faire ses études à l'université de Berlin, et y obtenir un doctorat ès sciences sous la direction de Max Planck en 1912. Le sujet de sa thèse était la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/walter-schottky/#i_10551

SURFACE PHÉNOMÈNES DE

  • Écrit par 
  • Jean-François JOANNY, 
  • Jean SUZANNE
  •  • 6 285 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Propriétés électroniques »  : […] Tout comme la structure géométrique, la structure électronique de surface d'un solide est différente de celle du volume. En fait, les deux structures sont intimement liées, car l'énergie de surface dépend de l'agencement électronique. La distribution électronique en surface introduit un moment dipolaire qui modifie le travail de sortie des électrons. Pour la surface uniforme d'un conducteur, le tr […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/phenomenes-de-surface/#i_10551

Voir aussi

Pour citer l’article

Arvind M. SHROFF, « THERMO-IONIQUE ÉMISSION », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 15 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/emission-thermo-ionique/