émission électronique

Projection d'électrons dans l'espace environnant par un corps porté à haute température.

ÉLECTRONIQUE

Une émission électronique est obtenue lorsqu'une quantité d'énergie suffisamment importante est fournie à des électrons pour rompre la liaison qui les maintient autour du noyau d'un atome. Selon la nature de l'énergie apportée, on distingue différents types d'émissions, parmi lesquelles l'émission thermoélectrique, l'émission photoélectrique, l'émission par effet de champ électrique et l'émission secondaire.

Émission thermoélectrique

L'énergie est apportée ici sous forme de chaleur. C'est Edison qui constata le premier, en 1884, qu'un métal chauffé émettait des électrons ; en effet, à partir d'une certaine température, l'énergie cinétique des électrons atteint une valeur suffisante pour que certains d'entre eux quittent le métal.

Cette émission est utilisée dans un grand nombre de tubes qui contiennent une électrode, appelée cathode, destinée à fournir des électrons.

Émission photoélectrique

Cette émission, également appelée émission photoélectronique ou photoémission, résulte d'un apport d'énergie aux électrons d'un corps à l'aide d'un rayonnement. Les photons du rayonnement transportent une quantité d'énergie élémentaire, appelée quantum, qui dépend de la fréquence de la radiation, et certains d'entre eux transmettent leur énergie à des électrons qui peuvent alors sortir du métal ; ce phénomène ne se produit, d'ailleurs, que si la fréquence de la radiation est suffisamment élevée. Cette émission est employée dans les tubes photoélectriques, qui comportent tous une photocathode, électrode métallique destinée à émettre des électrons lorsqu'on l'éclaire à l'aide de une ou de plusieurs radiations appropriées.

Émission par effet de champ électrique

L'émission électronique résulte dans ce cas de l'application d'un champ électrique de grande valeur à la surface du corps émetteur. Dans ce champ, les électrons sont soumis à des forces très intenses et certains d'entre eux, qui ne sont pas attirés par le noyau de l'atome avec une force suffisante, sont arrachés. Cette émission électronique est mise en œuvre dans les tubes à cathode de mercure, tels les mutateurs et les ignitrons.

Émission secondaire

Elle se produit lorsqu'on bombarde une surface métallique par des électrons, appelés primaires, ou par des ions. Depuis longtemps, en effet, on a constaté qu'une plaque d'aluminium se charge positivement lorsqu'elle est bombardée par des électrons, bien que ceux-ci lui apportent une charge négative. Ce phénomène s'explique par le fait qu'il y a un départ d'électrons en nombre supérieur (électrons secondaires) à celui des électrons primaires reçus. Cette émission secondaire ne se produit que si la vitesse v de l'électron primaire est suffisante ; on remarque d'ailleurs que le taux d'émission secondaire varie avec cette vitesse v et qu'il est fonction de la nature du corps bombardé, alors qu'il ne dépend pas de la température de ce dernier (le taux d'émission secondaire représente le nombre moyen d'électrons secondaires arrachés par le choc d'un électron primaire). L'émission secondaire se produit dans la plupart des tubes électroniques, mais comme dans ces tubes c'est l'anode qui constitue la cible, les électrons secondaires sont aussitôt rappelés vers elle et le phénomène passe inaperçu. Cette émission est employée dans les photomultiplicateurs pour obtenir une amplification de courant, et dans les tubes cathodiques pour décharger les écrans fluorescents.