Clase tutorial sobre la teoría de la emisión de electrones

Concepto básico de emisión de electrones

El fenómeno de la emisión de electrones desde la superficie del material hacia los alrededores mediante el uso de una energía externa específica se denomina emisión de electrones. Como sabemos, cada metal está hecho de esos átomos que están conectados en forma de cristal muy estrechamente entre sí. Todos los electrones están limitados por el efecto de sus átomos. Los dispositivos electrónicos utilizan electrones libres para hacer fluir la corriente a través de sí mismos. Los electrones de valencia son aquellos electrones que giran en su última capa. Estos electrones están ligados al metal. Requiere suficiente energía externa para escapar de la superficie del material. Ahora, la energía externa máxima requerida para que los electrones de la superficie emitan desde la superficie de un material a 0°C se llama trabajo. función .

Aprende a investigar la emisión de electrones de la superficie del cuerpo 

                  La emisión de electrones se puede lograr a través de diferentes métodos externos según la situación y los diferentes dispositivos. La técnica más común y sencilla utilizada para la emisión de electrones es la emisión termoiónica/emisión primaria. En este método, la energía térmica se aplica a los electrones de la superficie del material. Al absorber energía térmica, la energía cinética de los electrones aumenta y la fuerza de restricción de los electrones ahora es cada vez más baja debido al cambio en la energía cinética de los electrones. Este método de emisión de energía se usa comúnmente aplicado a metales cuando se colocan en el vacío o gases inertes. Olvidando que el emisor termoiónico de alta eficiencia debe tener una función de trabajo baja para que pueda funcionar a baja temperatura. El segundo método de emisión de electrones se logra a través de una colisión mecánica de electrones. Cuando una partícula en movimiento (electrón primario) con cierta velocidad choca con los electrones de la superficie de un material, el electrón en movimiento transfiere su energía al electrón estacionario con la colisión física. Esto, como resultado, aumenta la energía cinética del electrón de la superficie que tiende a moverse desde la superficie llamada electrón secundario. La emisión secundaria puede verse afectada por algunos factores como la energía de los electrones primarios, el material emisor, la masa de los electrones que impactan, el tipo de electrones primarios, la superficie del material objetivo y el ángulo de impacto. Ver las siguientes figuras respectivamente.
Emisión de un electrón desde la superficie metálica 

Del mismo modo, la emisión de electrones se puede realizar a través del efecto de la luz. Este método es ampliamente utilizado en fototubos. Cuando la luz incide sobre un material sensible a la luz (potasio, radio, etc.), los electrones de su superficie absorben la energía de la luz, lo que aumenta la energía cinética de un electrón y comienza a emitir por encima de la superficie. Esta técnica particular de emisión de electrones se conoce como emisión fotoeléctrica. Algunos factores clave implican la emisión fotoeléctrica que puede afectar el proceso, es decir, la emisión fotoeléctrica comienza y se detiene directamente con la incidencia de la luz en la superficie, la frecuencia de radiación, la emisión de fotoelectrones requiere una frecuencia de luz diferente para diferentes materiales y la energía cinética de los electrones emitidos es independiente del flujo de luz. . La frecuencia de la luz no debe ser inferior a la frecuencia umbral. También hay otra técnica utilizada para la emisión de electrones llamada emisión de campo/emisión de cátodo frío, ya que sabemos que los electrones son partículas cargadas negativamente, por lo que si acercamos un campo positivo alto a la superficie de un material, los electrones de la superficie absorberán esa energía de atracción y los electrones tienden a moverse desde la superficie del material hacia el entorno. Tan alto como proporcionemos un campo eléctrico positivo fuera de la emisión de electrones será mucho más alto. Si la intensidad del campo externo sube a 

10 ⁶ v/cm entonces la tasa de emisión de electrones aumentará enormemente. Otro punto a recordar es que la emisión de cátodo frío no depende de la temperatura, pero el potencial positivo aplicado debe ser superior a un voltaje de umbral. Todos los procesos de emisión de electrones se utilizan en un dispositivo diferente, como tubos de rayos catódicos, rayos X, tipos de equipos médicos, etc. Después de los procesos, consulte los diagramas a continuación.