1 9 2 8年理查逊((si r Owen wi1lans ic r d son，， l 8 7 9—1 9 5 9)因研究热电子现象 特别是发现里查进定律，获得了t 9 2 8年度的诺贝尔物理学奖。理查逊(右图)创立了电子和离予I》孽发射理论．使无线电、电话、电视和X射线技术的迅速发展成为可能 最初，理查逊直观地感到， 正、负电荷是直接从受热的固体金属丝本身发出的，而不是从附近的气体分子与受热物体的化学作用产生的。他应用分予运动沦作了如下的假设：在热导体内部}}q自由电子， 只要它们的动能足以克服导体中正电荷的吸目【，就宵可能从导体的表面逸出。他成功地确定了金属电子动能随着温度增加I『i『增加的关系。被他发现并以他的名字命名的“理查逊定律”描述的就是电子发射对温度的依赖关系： I：A_r2 exP(一W／KT)。其一 【是电子发射的饱和电流， A为普适常数，T是灯丝温度，w为金属的电子功函数和K为玻尔兹曼常数 他坚持不懈地用实验检验i盏一定律， 改进手泵用于获得真空， 改进真空清除技术．热心 采J_}J易拉长的钨蝗作阴极等。理查逊花费了大约1 5年的时间 艰苦的热离子研究上，终于在1 9l 0年完成了他的论著： 《受热物体的电发刳》。令他高兴的是，他的热离子辐射基本方程经受7"20世纪20年代的量子力学革命考验之后， 继续保存了下泉。
1928年諾貝爾物理學獎授予英國倫敦大學的理查生(Sir Owen Willaims Richardson，1879―1959)，以表彰他對熱電子發射現象的工作，特別是發現了以他的名字命名的定律。
20世紀前半葉，物理學在工程技術方面最引人注目的應用之一是在無線電電子學方面。無線電電子學的基礎是熱電子發射。當時名為熱離子學(thermionics)的學科，研究的就是熱電子發射。熱電子發射定律的發現對無線電電子學的發展有深遠影響，因為不論是早期的二極管和三極管，還是後來的X射線管、電子顯象管和磁控管、速調管，都離不開發射電子的熱陰極。要使這些器件能夠高效率、長壽命地工作，關鍵在於設計合理的電子發射機構。理查生定律為此指明了道路。這一事例又一次證明了基礎研究對科學技術的重要意義。
熱離子現象的觀測可以溯源到二百多年前，那時人們已經知道，灼熱物體附近的空氣會失去絕緣性能而導電，1725年杜菲(Du Fay)就注意到了這一現象，後經托爾(Du Tour，1745年)、瓦森(Watson，1746年)、普列斯特利、卡瓦洛(1785年)不斷進行觀察，積累了許多這方面的資料。1853年貝克勒爾證明，白熱狀態下的空氣只需幾伏電壓就可以導電；1881年布朗諾(Blondlot)進一步肯定了上述結論，證明即使電壓低到1/1000伏，白熱狀態的空氣也不能保持絕緣。後來研究者轉向灼熱物體對空氣導電的影響，致力於追尋這一影響的根源。l873年古利(F. Guthrie)讓加熱的鐵球帶電，發現紅熱的鐵球能保留負電，卻不能保留正電；白熱的鐵球既不能保留負電，也不能保留正電。愛斯特(J. Elster)和蓋特爾(F. Geitel)在1882―1889年進行了一系列實驗研究，檢測了在不同壓力(壓強)下各種氣體中靠近各種熱絲的絕緣金屬板所聚集的電荷，得到一條結論：在溫度低、氣壓高的狀態下，金屬板帶正電，在溫度高、氣壓低的狀態下，金屬板帶負電。
此時發明家愛迪生正在研究電燈泡。他在燈泡中靠近燈絲的地方裝上一塊金屬片，發現當金屬片經電流計同燈絲電源的正極接通時，電流計的指針偏轉，顯示有電流從燈絲越過空間到達金屬片。這就是所謂的愛迪生效應。但在當時愛迪生並沒有搞清楚這一電流的本質。
1897年，J.J.湯姆森通過陰極射線荷質比(e/m)的測量發現了電子。1899年他進一步研究了愛迪生效應中越過空間的電流，用磁偏法測出其荷質比，證實這種電流也是由電子組成。第二年他的學生麥克勒倫(Mc Clellend)指出只要周圍氣體的壓力（壓強）足夠低，從帶負電的鉑絲放出的電流就幾乎完全不受氣體性質和壓力（壓強）變化的影響。這些結果引起了湯姆森另一位年輕學生的極大興趣。他就是理查生。在導師的鼓勵下，他熱忱地投身於這項研究中。
理查生從1900年起投身於熱離子現象的研究，前歷時十餘年。他一方面不屈不撓地從事實驗工作，另一方面還下很大功夫進行理論分析。擺在理查生面前的是十分複雜的現象。如果沒有理論指導，就只能停留在表面現象，難以探討事物的本質；如果不掌握精確的數據資料，再好的理論也得不到證實。前人的研究成果固然提供了許多有用的依據，但也充斥著形形色色的說法。例如：有人認為熱離子現象是以太行為的某種表現；有人把氣體導電現象歸因於以太；也有人認為不同的材料有不同的屬性，因而發出不同的電荷；還有人認為這是一種化學效應，是由於熱體和周圍的氣體分子相互作用的結果。
21歲的理查生從導師J.J.湯姆森和同學麥克勒倫的實驗結果得到啟示，判定只要盡量抽成真空，排除殘餘氣體，然後直接研究飽和電流，就有可能抓住事物的本質。
關於實驗工作的艱難，從理查生1928年諾貝爾領獎詞中可以窺見一二。他說：“我認識到，要取得進展，最好的辦法是避免由於氣體在場的複雜性，盡可能釐清氣體效應排除之後會出現什麼情況。”
“本世紀之初解決這個問題不像現在(註：指1928年)這樣容易。主要是由於這個現象在技術上的重要性，從那時起抽氣工藝已大大地發展了。當中只有靠手搖泵抽氣。由於熱絲給器壁和其它部分加熱會產生無休止的放氣，抽氣是一件最厭煩的操作。我常常連續幾個星期給管中金屬絲加熱，來保證觀察到的電流穩定，並保證這個電流與殘餘氣體無關。”
他的真空管裏裝有鉑絲，鉑絲周圍是一金屬筒作為陽極，電極間加足夠強的電場。溫度從鉑絲的電阻變化可以算出。改變鉑絲溫度T，測不同溫度時發射的飽和電流i，得到的曲線看上去象一根直線，這就證明i和T的關系應是指數關系。
但是要獲得嚴格的函數關係光靠實驗是不夠的。理查生堅信熱絲周圍的電荷主要是從熱絲內部由於熱運動逸出的自由電子，而不是什麼以太效應，這可從J.J.湯姆森的荷質比實驗得到證明。把這些電子看成電子氣，就有可能象分子運動論處理理想氣體一樣推出飽和電流隨溫度變化的公式。
理查生推導這一公式的基本思想是：在熱金屬內部充有大量自由運動的電子，當電子到達金屬表面時，如果和表面垂直的速度分量所決定的動能大於逸出功W，這個電子就有可能逸出金屬表面，而電子的速度分布遵循馬克士威-波茲曼分布律。經過計算得出：
式中i是熱體發出的飽和電流密度，k是波茲曼常數，A是與材料有關的係數。理查生的實驗數據表明，理論與實驗符合甚好。
這就是1901年理查生發表的基本內容。
理查生進一步研究熱體周圍的正離子。他通過大量實驗終於清楚了，正離子的產生非常複雜。有的是電極本身在加熱時發出的，有的是雜質引起的，有的確是由於加熱電極與周圍氣體之間的相互作用。他證實這些正離子和負電子一樣，也遵循同樣的規律，即 ，其中a和 b也是兩個待定的係數。
理查生還發現固體樣品在第一次加熱時總要先發射大量正離子，形成瞬態電流。去掉雜質後，才開始穩定地發射正離子。瞬態電流顯然是雜質引起的，穩態電流才是由電極本身材料產生的正離子組成。
為了檢驗推導公式（28－1）所依據的基本前提是否正確，理查生提出兩條途徑。一條途徑是如果電子確實是依靠克服了逸出功W的動能從熱體逸出，則熱體必會由於這個過程而降溫。為此理查生於1903年作了計算。1909年韋勒爾特(A. Wehnelt)和琴希(F. Jentzsch)首次實驗證實，不過數值與理論不符。1915年理查生和庫克(H. L. Cooke)合作，改進實驗方法，終於確證理論的正確。
