Sir Owen Willans Richardson melakukan lebih dari sekedar mempelajari fisika. Dia membantu membangun mesin yang bertenaga pada abad ke-20. Lahir di Dewsbury, Yorkshire pada tahun 1879, ia menghabiskan hidupnya mempelajari perilaku elektron. Penelitiannya tentang mengapa logam panas mengeluarkan partikel mengarah langsung pada penemuan tabung vakum. Tanpa penemuan ini, radio, televisi, dan komputer awal yang mendefinisikan kehidupan modern tidak akan ada.
Dia lulus dari Trinity College, Cambridge pada tahun 1900. Di sana dia belajar di bawah bimbingan J.J. Thomson di Laboratorium Cavendish. Hubungannya bersifat formatif. Thomson sendiri yang menemukan elektron. Richardson mengambil abstraksi ini dan menemukan cara untuk mengendalikannya.
Membuktikan Sumber Emisi Elektron
Awal tahun 1900-an adalah masa yang penuh gejolak dalam fisika. Para ilmuwan mengetahui bahwa listrik dapat mengalir melalui gas, namun mereka tidak sepenuhnya memahami cara kerja tabung vakum. Beberapa peneliti percaya bahwa ketika logam dipanaskan di dalam tabung, molekul udara atau gas di sekitarnya justru melepaskan partikel bermuatan listrik. Ini adalah asumsi yang masuk akal. Udaranya ada di sana. Panasnya ada di sana. Arusnya ada di sana.
Richardson membuktikan bahwa mereka salah.
Pada tahun 1911, ia mendemonstrasikan secara meyakinkan bahwa elektron tidak berasal dari udara sekitar, melainkan dari logam panas itu sendiri. Ini merupakan perubahan mendasar dalam pemahaman “emisi termionik”. Hal ini menunjukkan bahwa panas saja dapat melepaskan elektron dari kisi logam.
Persamaan yang Mengubah Teknologi
Pada tahun yang sama, ia mengusulkan rumus matematika untuk menjelaskan fenomena ini. Laju emisi elektron berbanding lurus dengan suhu absolut logam. Ini disebut hukum Richardson atau persamaan Richardson-Dushman.
Mengapa hal ini penting saat ini?
Persamaan ini memungkinkan para insinyur merancang tabung vakum yang lebih baik. Ini memberikan cara yang dapat diprediksi untuk mengontrol aliran elektron. Sampai saat itu, pengembangan tabung vakum merupakan serangkaian percobaan dan kesalahan. Hukum Richardson memungkinkan untuk menghitung dengan tepat berapa banyak arus yang dihasilkan oleh filamen yang dipanaskan pada suhu tertentu. Ketepatan ini mempercepat perkembangan elektronik selama beberapa dekade.
Dari Princeton ke King’s College
Karir akademis Richardson berkembang pesat. Ia menjadi … antara tahun 1906 dan 1913 seorang profesor fisika di Universitas Princeton. Dia kembali ke Inggris pada tahun 1914 dan mengambil posisi di King’s College, London. Ia menjadi profesor fisika dan sepuluh tahun kemudian menjadi direktur penelitian.
Dia pensiun pada tahun 1944. Saat itu dunia telah berubah. Tabung vakum yang dia bantu berteori membantu menciptakan komunikasi global. Pada tahun 1939, ia dianugerahi gelar kebangsawanan atas karyanya di bidang sains.
Hadiah Nobel dan warisan
Ia menerima Hadiah Nobel Fisika pada tahun 1928. Hadiah tersebut berfokus pada penelitiannya tentang emisi elektron dari logam panas. Inilah “prinsip dasar” teknologi tabung vakum.
Tabung vakum sekarang sebagian besar sudah ketinggalan zaman dalam perangkat elektronik konsumen, digantikan oleh transistor solid-state. Tapi prinsipnya tetap ada. Memahami bagaimana panas mempengaruhi pergerakan elektron tetap penting untuk perangkat elektronik berdaya tinggi, komponen ruang angkasa, dan jenis sensor tertentu.
Richardson meninggal di Alton, Hampshire pada tahun 1959
