Glühemission

Durch die Erhöhung der Temperatur eines elektrischen Leiters vergrößert sich die Schwingungsweite der Gitterbausteine. Auch die freien Elektronen (e) in der Kathode nehmen an der Bewegung teil. Einige Elektronen an der Oberfläche des Metalls erhalten durch die Erwärmung eine so starke kinetische Energie, dass sie aus dem Metall austreten. Die Stärke der Emission ist vom Material und der Temperatur abhängig. 

Wozu benötigen wir de Glühemission?

Damit ein Strom fließen kann, müssen freie Ladungsträger vorhanden sein. Im Vakuum sind keine Ladungsträger vorhanden. Durch die Glühemission werden Elektronen um die beheizte Kathode freigesetzt, die im elektrischen Feld zwischen Kathode und Anode beschleunigt werden. Wenn eine Spannung zwischen Kathode und Anode angelegt wird, dann kann ein Strom fließen.

in der Praxis:

Bei vielen Röhren ist die Kathode, wie in der Grafik aufgebaut. Zwischen den Polen der Heizung liegt eine Heizspannung von 6,3 V (Wechselspannung) an. An einem Pol der Heizung liegt die Kathodenspannung an.

ACHTUNG! Die Kathodenspannung darf NIE über beide Pole der Heizung gelegt werden. Das würde die Röhre zerstören. Die meisten Röhren sind so aufgebaut, dass sie einen Widerstand haben, der bei einer Spannung von 6,3 V einen idealen Stromfluss gewährleistet. Bei höheren Spannungen, würde durch die Heizung ein so hoher Strom fließen, dass diese verbrennen würde.    

Ausnahmen bilden die Röhren zu den Franck-Hertz-Versuchen (3. Semester). Dort benötigen wir einen regelbaren Heizstrom. Aber auch dieser Strom muss über ein Potentiometer auf einen angegebenen Maximalwert begrenzt werden.