Palestra Tutorial sobre a Teoria da Emissão de Elétrons

Conceito Básico de Emissão de Elétrons

O fenômeno de emissão de elétrons da superfície do material para o ambiente usando uma energia externa específica é chamado de emissão de elétrons. Como sabemos, todo metal é feito desses átomos que estão conectados em forma de cristal muito firmemente uns aos outros. Todos os elétrons são limitados pelo efeito de seus átomos. Dispositivos eletrônicos usam elétrons livres para fluir a corrente através de si mesmos. Elétrons de valência são aqueles elétrons que estão girando em sua última camada. Esses elétrons estão ligados ao metal. Requer energia externa suficiente para escapar da superfície do material. Agora, a energia externa máxima necessária para que os elétrons da superfície emitam de uma superfície de material a 0°C é chamado de trabalho função .

Saiba como investigar a emissão de elétrons da superfície do corpo 

                  A emissão de elétrons pode ser obtida por meio de diferentes métodos externos de acordo com a situação e os diferentes dispositivos. A técnica mais comum e simples utilizada para emissão de elétrons é a emissão termiônica/emissão primária. Neste método, a energia térmica é aplicada aos elétrons da superfície do material. Ao absorver energia térmica, a energia cinética dos elétrons aumenta e a força de restrição dos elétrons agora está ficando cada vez mais baixa devido à mudança na energia cinética dos elétrons. Este método de emissão de energia é comumente aplicado a metais quando é colocado no vácuo ou em gases inertes. Esquecer o emissor termiônico de alta eficiência deve ser de baixa função de trabalho para que possa ser operado em baixa temperatura. O segundo método de emissão de elétrons é alcançado através de uma colisão mecânica de elétrons. Quando uma partícula em movimento (elétron primário) com alguma velocidade atinge os elétrons da superfície de um material, o elétron em movimento transfere sua energia para o elétron estacionário com a colisão física. Isso, como resultado, aumenta a energia cinética do elétron de superfície, que tende a se mover da superfície chamada de elétron secundário. A emissão secundária pode ser afetada por alguns fatores como energia dos elétrons primários, material emissor, massa dos elétrons de impacto, tipo de elétrons primários, superfície do material alvo e ângulo de impacto. Veja abaixo as figuras respectivamente.
Emissão de um elétron da superfície metálica 

Da mesma forma, a emissão de elétrons pode ser feita através do efeito de luz. Este método é amplamente utilizado em fototubos. Quando a luz incide sobre um material sensível à luz (potássio, rádio, etc), seus elétrons de superfície absorvem a energia da luz, o que aumenta a energia cinética de um elétron e começa a emitir acima da superfície. Esta técnica particular de emissão de elétrons é conhecida como emissão fotoelétrica. Alguns fatores-chave envolvem a emissão fotoelétrica que pode afetar o processo, ou seja, a emissão fotoelétrica começa e para diretamente com a incidência de luz na superfície, frequência de radiação, emissão de fotoelétrons requer frequência de luz diferente para diferentes materiais e a energia cinética do elétron emitido é independente do fluxo de luz . A frequência da luz não deve ser inferior à frequência limite. Também existe outra técnica usada para emissão de elétrons chamada emissão de campo/emissão de cátodo frio, pois sabemos que os elétrons são partículas carregadas negativamente, então se trouxermos um campo positivo alto próximo à superfície de um material, os elétrons da superfície absorverão essa energia de atração e os elétrons tendem a se mover da superfície do material para o ambiente. Quanto mais alto fornecermos campo elétrico positivo fora da emissão de elétrons, será muito alto. Se a intensidade do campo externo subir para

10 ⁶ v/cm então a taxa de emissão de elétrons aumentará enormemente. Outro ponto a ser lembrado é que a emissão de cátodo frio não depende da temperatura, mas o potencial positivo aplicado deve ser maior que uma tensão limite. Todos os processos de emissão de elétrons são usados ​​em um dispositivo diferente, como tubos de raios catódicos, raios X, tipos de equipamentos médicos etc. Seguindo os processos, veja os diagramas abaixo.