Термоэлектронная эмиссия. 
Электронная эмиссия. 
Катоды

Нагрев металла до высоких температур приводит к повышению энергии электронов внутри твердого тела, причем для электронов с энергией W>Wa (т.е способных выйти наружу) справедливо соотношение.

>>1. (3).

Распределение по энергиям таких электронов сводится к распределению Максвелла-Больцмана (подставляем (3) в (1) и пренебрегаем единицей в знаменателе):

n (W)dW = C•W½• •dW, (4).

где С — некоторая постоянная .

Соотношение (4) позволяет после некоторых преобразований получить выражение для плотности тока термоэлектронной эмиссии (формула Ричардсона-Дешмана):

JТ = D• А0•А1 •T2•, (5).

где D — проницаемость потенциального барьера на границе металл-вакуум (согласно квантовомеханическим представлениям существует вероятность отражения электрона от барьера), D = 0,94 -0,97;

А0- постоянная, равная 120•104 А/(м2•К2);

А1 — коэффициент, учитывающий изменение Wi при нагревании, «пятнистость"(т.е. поверхностную неравномерность эмиссии) эмиттера и другие факторы, А1 = 0,2−0,7 для металлов, 0,9 -1,3 для пленочных и сложных катодов.

Внешнее ускоряющее поле, приложенное к эмиттеру, уменьшает работу выхода (снижается высота потенциального барьера). Это явление называется эффектом Шоттки и приводит к возрастанию плотности тока термоэмиссии:

JТЕ = JТ·, (6).

где Е — напряженность внешнего поля (В/м);

JТ — плотность тока термоэлектронной эмиссии.