1) Emisi Termionik Elektron-elektron dalam konduktor muncul ke permukaan konduktor dengan energi yang cukup sehingga dapat lepas melewati permukaan. Peristiwa ini disebut dengan emisi termionik. Pemancaran elektron-elektron dapat digambarkan dengan electrode pengumpul electrode pengumpul pada potensial positif relative terhadap relative terhadap permukaan pemancar. Jika beda potensial antara electrode pengumpul electrode pengumpul dengan pemancar cukup besar, maka semua elektron yang dipancarkan akan terkumpul. z
y
vx
s = vxdt Permukaan
x Gambar gerakan electron menuju permukaan logam Jika luas permukaan logam adalah A, dan jarak yang ditempuh elektron menuju permukaan logam adalah s, maka volume batangan batangan logam adalah V substitusi nilai ini pada persamaan
dNv x
4 Vm 2 kT h
3
ln exp{wm
akan muncul persamaan baru seperti berikut dNv x
dNv x A dt
dNv x e A dt dNv x e A dt
dJv x
4 A . v x dt m 2 kT h
4 . v x
h
3
3
w x
/ kT } 1dv
w x
/ kT } 1dv
x
2
3
4 . m 2 e kT h
ln exp{wm
m e kT
h
3
4 . m 2 e kT h
2
m kT
4 . v x
3
ln exp{wm
ln exp{wm
ln exp{wm
ln exp{wm
w x
w x
w x
/ kT } 1dv
/ kT } 1v
x
/ kT } 1dw
x
dv x
x
m
x
A. v x dt .
w x
Selanjutnya
/ kT } 1dv
x
, maka
dJv x
4 . m e kT h
3
ln exp{wm w x / kT } 1dwx ........................... (36)
Pada semua permukaan konduktor, ada sesuatu yang disebut dengan Potensial Barier, yaitu suatu daerah sempit di mana medan listrik mengarahkan sedemikian sehingga elektron bergerak pelan mendekati elektron dari dalam. Hanya elektron dengan energi yang cukup besar yang mampu melewati Potensial Barier, melompati permukaan, dan memberi kontribusi terhadap arus emisi, sedangkan elektron dengan energi yang lebih kecil dari energi yang dipersyaratkan akan kembali kedalam logam. Misalkan wB adalah energi kinetik minimum, yang normal terhadap permukaan, di mana elektron-elektron harus melawan Potensial Barier. Kerapatan Arus Saturasi (jenuh) diperoleh dengan mengintegrasi persamaan dJv x