电子从热金属发射的现象，称为热电子发射。研究热电子发射的目的之一就是要选择合适的阴极材料。实验和理论证明，影响灯丝发射电流密度的主要参量是灯丝温度和灯丝材料的逸出功。灯丝温度愈高，发射电流密度愈大，因此理想的金属热电子发射体应该具有较小的逸出功并且有着较高的熔点，以期获得较大的发射电流。目前应用最广泛的金属是钨，本实验就是用理查森直线法测定钨的逸出功，从而加深对于热电子发射基本规律的了解。
欧文·威廉斯·理查森（Owen Willianms Richardson）是“理查森定律”的创立者，1879年4月26日生于英国约克群的杜斯伯里，1904年获剑桥大学硕士学位，毕业后留在卡文迪许实验室从事热离子的研究工作。1906年赴美任普林斯顿大学物理学教授，著名物理学家康普顿（Arther Holly Compton,1892-1962，“康普顿效应”的发现者，1927年获诺贝尔物理学奖）是他的研究生。1913年回到英国，受聘于伦敦大学任物理学教授和物理实验室主任。1921年至1928年间，他还兼任英国物理学会会长等社会职务，1939年被封为爵士。第二次世界大战期间，他致力于雷达、声纳、电子学实验仪器、磁控管和速调管等的研究，1944年从伦敦大学退休。
1901年11月25日， 理查森在剑桥哲学学会宣读的论文中称如果热辐射是由于金属发出的微粒，则饱和电流应服从某一定律，当时年仅22岁的理查森就这样一鸣惊人地为27年后获得诺贝尔物理学奖打下基础。理查森由于对热离子现象研究所取得的成就，特别是发现了理查森定律而获得1928年度诺贝尔物理学奖。理查森的热电子发射理论为无线电的发展打下了坚实的基础，现在许多电真空器件的阴极是靠热电子发射工作的。
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