Движение электронов внутри тела

Конечно, этот пограничный барьер не может быть совершенно непреодолимой преградой. Если электрон обладает достаточной энергией, то он прорвется сквозь граничный слой и вылетит за пределы тела. Энергия электрона зависит от его скорости. При обычных температурах скорость теплового движения электронов внутри вещества не бывает достаточна для их вылета, но при различных обстоятельствах электроны могут приобретать нужную для вылета скорость.

Об одном из таких обстоятельств мы уже говорили. Электроны, летящие в пространство, могут встретить на своем пути какой-либо объект и с силой удариться о него. При достаточном соотношении энергий один такой налетающий на тело электрон может, тормозясь, отдать свою энергию нескольким электронам, в результате чего они приобретут скорость, нужную для вылета. Обычно это бывают электроны пограничного слоя.

Другим, наиболее распространенным способом помощи вылету электронов из тела является его нагревание. При нагреве скорость движения электронов возрастает и в конце концов достигает такой величины, что электроны преодолевают сопротивление поверхностного (барьерного) слоя и начинают вылетать во внешнее пространство. Такие электроны иногда называют термоэлектронами. Сам вылет электронов называется электронной эмиссией или просто эмиссией. В данном случае это будет термоэмиссия. Термоэлектронная эмиссия начинается из металла обычно при температуре порядка 2 000° С, которая соответствует белому калению. Эту температуру можно значительно уменьшить, покрывая металл особыми веществами (активаторами), уменьшающими противодействие поверхностного слоя, например оксидом или барием.

Получение электронной эмиссии путем электронной бомбардировки и нагреванием очень широко используется в электронике.

Электронная эмиссия может быть вызвана светом. Фотоны при столкновении с поверхностью вещества могут выбивать из него электроны, сообщая им нужную для вылета энергию. Электроны, выбитые при помощи освещения, получили название фотоэлектронов, а самое явление называют фотоэмиссией. Оно называется также фотоэффектом или внешним фотоэффектом, поскольку в данном случае электроны, получив от фотонов дополнительную энергию, вылетают во внешнее пространство.