Termiskā emisija, kas pazīstama arī kā termiskā elektronu emisija, ir process, kurā lādiņu nesēji, piemēram, elektroni vai joni, pārvietojas virs virsmas vai kāda veida enerģijas barjeras, indukējot siltumu. Lādiņu nesēji dabiski ierobežo darbību; tomēr termioniskajā emisijā siltumenerģija tiek ievadīta nesējos, liekot tiem pārvarēt šos spēkus. Iemesls, kāpēc lādiņnesēji spēj veikt šo darbību, ir tāpēc, ka elektroni un joni ir mobili un nav saistīti ar normālām atomu struktūras ķēdēm, kas ietekmē citas daļiņas. Tradicionāli šos lādiņu nesējus sauca par “termioniem”.
Viena no termiskās emisijas teorijas īpašībām ir tāda, ka izstarojošais apgabals tiek uzturēts ar lādiņu, kas ir pretējs sākotnējam, bet vienāda lieluma. Tas nozīmē, ka lādiņa nesēja atrašanās vieta pirms emisijas radīs pozitīvu lādiņu elektronu gadījumā. Tomēr to var mainīt, izmantojot akumulatoru. Emisija tiek neitralizēta, kad nesēji atrodas tālāk no reģiona, kā rezultātā sākotnējais stāvoklis nemainās.
Vēsturiski galvenais termioniskās emisijas piemērs ir tas, kas tika izmantots Edisona efektā. Elektroni tiek emitēti no karsta metāla katoda, kas izmanto polarizētu elektrisko ierīci, lai elektriskā strāva izplūst vakuuma caurulē. Tas ļauj ierīcei saglabāt kontroli pār elektronu kustību un pastiprināt vai modificēt elektrisko signālu.
Viss, kas tiek izmantots dzesēšanai vai enerģijas ražošanai, izmanto termiskās emisijas teorijas koncepciju. Palielinoties temperatūrai, plūsmas apjoms palielinās. Papildus tradicionālajai vakuuma lampu izmantošanai elektronikā, elektronu termiskās kustības radīšanai var izmantot arī cietvielu ierīces, kas ļauj funkcionēt mūsdienu tehnoloģijām.
Pirmo reizi par termoniku 1863. gadā ziņoja Frederiks Gutrijs. Viņš spēja identificēt ļoti sakarsētas dzelzs sfēras pozitīvā lādiņa izmaiņas, kas nenotiek, ja objekts ir negatīvi uzlādēts. Tomēr tikai 1880. gadā šo zinātni viegli izmantoja Tomass Edisons. Strādājot ar savām kvēlspuldzēm, viņš pamanīja, ka atsevišķas vietas palika aptumšotas. Tas ļāva viņam identificēt elektronu plūsmu siltuma dēļ, kā rezultātā tika izveidota diode.
Ričardsona likums apraksta iemeslu, kāpēc elektroni spēj plūst šādā veidā. Konkrēti, metāli satur divus elektronus atomu struktūrā, kas spēj pārvietoties no atoma uz atomu. 1928. gadā britu fiziķis sers Ouens Vilanss Ričardsons atklāja, ka daži elektroni spēj atstāt atomu, neatgriežoties. Šis process prasa noteiktu enerģijas daudzumu atkarībā no metāla. Šī efekta termins ir darba funkcija.