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熱電子(ねつでんし、Thermo electron)は、熱電子放出により飛び出してくる電子のこと。
熱電子放出は、陽極を置いたときの、金属などの陰極の表面を加熱した際に、表面から熱励起された電子が飛び出してくる現象で、この時熱励起は、その対象となる表面の持つ仕事関数(物質の種類、表面の面方位、表面の状態などによって値は異なる)より大きくなければならない。
熱電子を利用したものとして、真空管や蛍光灯がある。
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