Электрический ток в вакууме

Когда говорят о вакууме, под ним обычно подразумевают абсолютно пустое пространство. Но на самом деле оно таковым не является. Если из какого-либо сосуда, например, откачивать воздух, то со временем в нем будет уменьшаться количество молекул, но все молекулы удалить из сосуда невозможно. В связи с этим момент, когда в этом сосуде наступает полный вакуум, определяется следующим образом.

Все молекулы движутся хаотично (так называемое «броуновское движение»), периодически сталкиваясь друг с другом. Движение молекулы до столкновения с другой молекулой или стенкой сосуда называют свободным пробегом. Так вот, считается что в сосуде вакуум, когда длина свободного пробега молекулы практически равна размеру сосуда, т.е. молекула пролетает расстояние от стенки до стенки, не встречая на своем пути других молекул. Тем не менее, в нем имеется определенное количество молекул, которые могут быть ионизированы, а в таком случае, они могут проводить электрический ток.

В 1883 году некий Томас Альф Эдисон совершил открытие термоэлектронной эмиссии – явления, когда нагретые до высокой температуры тела излучают электроны. Опыт Эдисона, в результате которого была открыта термоэлектронная эмиссия, состоял в том, что в лампу, из которой был откачан воздух, был введен металлический электрод.

Термоэлектронная эмиссия обуславливается тем, что при нагреве проводника часть свободных электронов будут иметь энергию, достаточную для того, чтобы выйти из металла (совершить работу выхода). Таким образом, электроны выходят из металла и выполняют свое предназначение, которое предписано им природой. Эдисон может спать спокойно.