هناك العديد من الأجهزة الإلكترونية التي يعتمد مبدأ عملها على انبعاث الإلكترونات من اسطح مواد معينة مثل الاوسليسكوب (Oscilloscope) والمجهر الإلكتروني (Electron Microscope) والصمامات المفرغة، وعلى الرغم من الصمامات المفرغة لم تعد لها تستعمل في هذه الأيام إلا ان جهازي الاوسليسكوب والمجهر الإلكتروني كانت ولا تزال من اهم الأجهزة في مجال الإلكترونيات، فالأول يعتبر اهم جهاز قياس في الإلكترونيات والثاني يعتبر أداة أساسية في فحوصات وتصنيع المواد في الأبعاد الدقيقة والنانوية، وعمل كلا الجهازين يعتمد على الحزمة الإلكترونية وتفاعلها مع المادة والمجالات الكهربائية والمغناطيسية، وللحصول على الحزمة الإلكترونية هناك أداة تسمى بالقاذفة الإلكترونية Electron Gun) تكون مهمتها توفير مصدر للإلكترونات المكونة للحزمة الإلكترونية

الشكل رقم (1) يمثل صورة لجهازي الاوسليسكوب والمجهر الإلكتروني.

الشكل رقم (1) صورة لجهاز الاوسليسكوب وجهاز المجهر الالكتروني

تعتبر المعادن من المواد الأكثر استعمالاً في التطبيقات المتعلقة بالانبعاث الإلكترونات وذلك لاحتوائها على وفرة من الإلكترونات الحرة (Free Electrons) في درجة حرارة الغرفة تكون الكترونات المادة المعدنية في حالة حركة عشوائية كما موضح بالشكل (2) ان تلك الإلكترونات تكون لها الحرية في الانتقال من ذرة إلى أخرى داخل المعدن ولكنها لا تستطيع ان تنبعث من سطح المعدن وذلك لان أي الكترون يغادر سطح المعدن يجعل السطح مشحوناً بشحنة موجبة تعادل شحنة الإلكترون مما يولد قوة تجاذب تعمل على إعادة الإلكترون إلى السطح، وبتعبير آخر فان أي الكترون يحاول ان يغادر سطح المعدن سيواجه قوة تمنعه من الانبعاث مما يكون ما يشبه الحاجز الذي يمنع انبعاث الإلكترونات ويسمى بالسطح الحاجز (Surface barrier)

الشكل رقم (2) حركة الالكترونات الحرة داخل معدن في درجة حرارة الغرفة

من ذلك نجد انه للحصول على انبعاث للإلكترونات من سطح المعدل لا بد من تزويد الكتروناتها الحرة بطاقة إضافية تمكنها من التغلب على تأثير السطح الحاجز ومغادرة المعدن، وتسمى اقل طاقة إضافية لازمة للتغلب على السطح الحاجز بدالة الشغل للمعدن (work function) ويعتمد مقدارها على طبيعة المعدن وحالة السطح للمعادن النقية تتراوح قيمة دالة الشغل بينev)  4 – 2). في التطبيقات العملية تفضل المواد التي لها دالة شغل صغيرة.

هناك أربعة أنواع رئيسية من الانبعاث الإلكتروني وهي الانبعاث الحراري انبعاث المجال، الانبعاث الكهروضوئي، والانبعاث الثانوي.