Efecte Edison
L'efecte Edison o efecte termoiònic és d'importància fonamental en l'electrònica. Consisteix en l'augment del flux d'electrons que surten d'un metall o d'un òxid metàl·lic, degut a les vibracions dels àtoms motivada per l'augment de la temperatura. En augmentar la temperatura del metall o l'òxid metàl·lic per sobre del zero absolut, hi ha una més gran facilitat per a que surtin els electrons. Les partícules carregades s'anomenen termoions
Frederick Guthrie, el 1873, va ser el primer d'adonar-se d'aquest fenomen quan va comprovar que esferes metàl·liques escalfades al roig viu i carregades negativament perdien la seva càrrega elèctrica. També va observar que això no es produïa si l'esfera tenia una càrrega positiva.
Thomas Edison, el 1880, redescobrí aquest efecte quan intentava esbrinar el motiu del trencament dels filaments d'una làmpada incandescent. L'efecte unidireccional del corrent es va anomenar Efecte Edison i aquest terme es va utilitzar per referir-se al mateix efecte termoiònic. Encara que Edison no en trobà una aplicació pràctica va patentar el fenomen el 1883 però no l'estudià més.
John Ambrose Fleming descobrí que l'efecte podia servir per a detectar ones de ràdio.
Owen Willans Richardson rebé el premi Nobel de 1928 pels seus treballs en termoiònica i per la formulació de la llei de Richardson o equació de Richardson-Dushmann.
Llei de Richardson
En tots els metalls hi ha un o dos electrons per àtom que estan lliures per a moure's d'un àtom cap l'altre. Les seves velocitats segueixen una distribució estadística, en lloc de ser uniformes, i ocasionalment un electró tindrà prou velocitat per sortir del metall sense tornar-hi. La quantitat mínima d'energia necessària per a que un electró surti de la superf´cie s'anomena funció treball i varia en cada metall.
Un revestiment fi d'òxid s'aplica a la superfície del metall en els tubs de buit per a disminuir la funció treball ja que així és més fàcil que els electrons abandonin la superfície d'òxid.
La llei de Richardson relaciona la potència emesa amb la temperatura:
on 'T' és la temperatura en kelvins, 'W' és la funció treball, 'k' és la constant de Boltzmann.
La constant de proporcionalitat 'A', coneguda com constant de Richardson, és donada per:
- A m-2 K-2
On 'm' i 'e' son la massa i la carga del eletró, i 'h' és la constante de Planck.
Degut a la funció exponencial el corrent aumenta ràpidament amb la temperatura.