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3. Caractéristiques techniques
Chauffage :
Tension anodique :
Courant anodique :
Tension de
condensateur :
Ecart plaques du
condensateur :
Ecran fluorescent :
Cône en verre :
Longueur totale :
4. Commande
Pour réaliser les expériences avec le tube de
Thomson, on a besoin des dispositifs supplé-
mentaires suivants :
1 Support pour tube S
1 Alimentation haute tension 5 kV (115 V, 50/60 Hz)
ou
1 Alimentation haute tension 5 kV (230 V, 50/60 Hz)
1 Paire de bobines de Helmholtz S
1 Alimentation 500 V (115 V, 50/60 Hz)
ou
1 Alimentation 500 V (230 V, 50/60 Hz)
1 Multimètre analogique AM51
4.1 Installation du tube de Thomson dans le
porte-tube
Ne montez et ne démontez le tube que lors-
que
les
dispositifs
éteints.
Glissez le tube dans la monture du porte-
tube en appuyant légèrement dessus, jus-
qu'à ce que les contacts soient entièrement
insérés dans la monture. Veillez au posi-
tionnement précis de la pointe de guidage.
4.2 Retrait du tube de Thomson du porte-
tube
Pour démonter le tube, appuyez avec l'index
de la main droite sur l'arrière de la pointe de
guidage, jusqu'à ce que les contacts soient
desserrés. Puis, retirez le tube.
5. Exemples d'expériences
5.1 Déviation magnétique
Procédez au câblage du tube comme le
montre la figure 2.
Placez les bobines dans le porte-tube (géo-
métrie Helmholtz).
Mettez l'alimentation haute tension en service.
Appliquez de la tension aux bobines et ob-
servez le faisceau.
≤
7,5 V CA/CC
2000 V – 5000 V CC
env. 0,1 mA / U
=4000 V
A
max. 350 V
env. 8 mm
80 mm x 80 mm
Ø env. 130 mm
env. 260 mm
1014525
1003309
1003310
1000611
1003307
1003308
1003074
d'alimentation
sont
Le faisceau suit une trajectoire circulaire, la
déviation se produit dans un plan qui est per-
pendiculaire au champ magnétique.
Lorsque la tension anodique est constante, le
rayon de déviation se réduit au fur et à mesure
qu'augmente le courant des bobines.
Lorsque le courant des bobines est constant, le
rayon augmente avec la tension anodique, ce qui
permet de conclure à une vitesse plus élevée.
Un électron de masse m et de charge e, qui se
déplace perpendiculairement à un champ ma-
gnétique B, est forcé de suivre une trajectoire
circulaire à cause de la force Lorentz B e v :
2
m
v
B
e
v
r
v étant la vitesse de l'électron et r le rayon de
courbure.
5.2 Déviation électrique
Procédez au câblage du tube comme le
montre la figure 3.
Mettez l'alimentation haute tension en ser-
vice.
Mettez la tension du condensateur en
marche et observez le faisceau.
Un électron, qui traverse à la vitesse v le champ
électrique E d'un condensateur à plaques de
tension U
et dont les plaques présentent un
P
écart d, est dévié sur une trajectoire parabo-
lique :
1
e
E
2
y
x
2
2
m
v
y étant la déviation linéaire sur la distance li-
néaire x.
5.3 Détermination de e/m et v
5.3.1 Par la déviation magnétique
Montez l'expérience comme le montre la fig.
2.
L'équation suivante s'applique à la vitesse
d'électron v qui dépend de la tension anodique
U
:
A
e
2
v
U
A
m
Les équations 1 et 3 permettent d'établir la
charge spécifique e/m :
e
2
U
A
2
m
B
r
La tension U
peut être lue directement, B et r
A
doivent être déterminés par l'expérience.
5.3.1.1 Détermination de r
Le rayon de courbure r du faisceau dévié peut
être déterminé à partir du point de sortie A (voir
fig. 1).
D'après le théorème de Pythagore :
2
(1)
(2)
(3)
(4)
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