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et la charge négative des". électrons .

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1. du support exp rimental 555 05 la description d taill e de la mise en batterie du tube sur le a 555 11 dit support Les connexions lectriques se font comme illustr par la fig 2 a Mise en vidence de la nature mat rielle des rayons cathodiques La paire de bobines annulaires de Helmholtz 555 06 est alimen t e par une batterie d accumulateurs raccord e par l interm diaire d un rh ostat curseur Le faisceau doit pouvoir tre d vi l extr mit de la cage de Faraday Il est indispensable que tout le faisceau p n tre dans la cage pour viter la production d lectrons secondaires par l arri v e du faisceau sur les parois de la cage Chaque charge captu r e par la cage produit en raison de la capacit de celle ci une l vation de potentiel pouvant tre mise en vidence par un appareil appropri par exemple l lectroscope simplifi 540 09 Cet appareil est raccord pour cela entre la cage et l anode PRE ARR nn On ajuste maintenant le champ magn tique en r glant l intensit du courant de l aimant et en tournant le tube entre les bobines de Helmholtz jusqu ce que le faisceau p n tre dans la cage de Faraday et on observe sur l lectroscope une l vation momentan e du potentiel On coupe alors le courant alimentant le D et observe que la charge persiste sur la cage Si la charge de la cage de Faraday r sultait de rayons catho diques de nature ondulatoire e
2. lents soient les plus d vi s et que les plus rapides le soient les moins Au contraire on doit s attendre ce que pour d vier dans la m me mesure des lectrons de vitesse diff rente le champ magn tique soit plus lev e pour les lectrons plus rapides On utilise le m me montage que pour l exp rience a En faisant passer dans les bobines un courant stable on mesure la d via tion de la tache lumineuse mesure que la tension anodique cro t pour un champ de d viation stable On constate aussi que l d viation diminue mesure que U augmente La d viation du faisceau peut tre exprim e par cm A pour une tension anodique d termin e Le dispositif peut tre employ en ce sens pour mesurer le courant 5 555 11 Fig 2 On mesure le courant TB devant passer dans les bobines pour d vier le faisceau de 50 mm c est dire dans la cage de Faraday et cela pour diff rentes tensions anodiques On constate qu il faut augmenter T au fur et amp mesure que N cro t On peut donc d duire de la forme invariable de la tache lumi neuse apparaissant sur l cran lors du passage des lectrons travers un champ magn tique que les lectrons sont anim s tous d une vitesse presque identique en quittant le filament d Exp riences d initiation au fonctionnement d un oscillo k graphe rayons cathodiques A l aide de la bobine additionnelle 555 18 on peut produire un second c
3. TS p P93 5 Prveoin E LEYBOLD S NACHFOLGER 5 KHOLN BAYENTAL ALLEMAGNE 4 67 Mode d Emploi No de cat 555 11 Tube de Perrin Fig 1 Le tube de Perrin sert mettre en vidence la nature mat rielle et la charge n gative des lectrons Le tube exige pour sa mise en batterie le support exp rimental 555 05 pour son alimentation la bo te haute tension raccor der au secteur 522 37 pour son chauffage par exemple le transformateur de 6 V 30 W 562 76 pour la d viation du faisceau lectronique la paire de bobines annulaires de Helm holtz 555 06 avec 2 accumulateurs de 6 V 22 Ah 522 73 et un rh ostat curseur de 11 Q 537 26 1 Description Pour produire un faisceau lectronique le tube poss de un canon lectronique constitu par une cathode en tungst ne chauff e directement et une anode cylindrique dispos e devant la cathode Les deux extr mit s du fil de tungst ne sont reli es des bornes creuses de 4 mm dispos es dans le culot en ma tire plastique du tube tandis que l anode est raccord e une fiche de 4 mm dispos e sur le c t du col du tube L anode cylindrique est ferm e par une paroi perfor e de fa on que seul un faible faisceau cathodique puisse sortir de l ouverture cir 555 11 ge culaire Ce faisceau forme sur l cran fluorescent agenc sur le fond du tube une tache lumineuse d environ 4 mm de diam tre Da
4. hamp magn tique perpendiculaire la paire de bobines annulaires de Helmholtz Le faisceau lectronique du tube peut ainsi tre d vi simultan ment dans les directions verticale et horizontale Si l on excite les deux champs magn tiques avec de l alternatif de m me fr quence par exemple 50 Hz on obtient des raies des cercles ou des ellipses suivant la po sition de phase et l amplitude 555 11 6 Si au contraire on alimente la paire de bobines de Helmholtz avec de l alternatif de fr quence variable fourni par l oscillateur RC 587 00 on peut montrer de nombreuses figures de Lissajous voir ce sujet le mode d emploi de la bobine additionnelle 555 18 Dormagen Diu amp K ln 0 5 4 67
5. lle devrait dispara tre d s que le filament cesserait de rayonner Mais comme l exp rience r vele que la ch rge subsiste sur la cage apr s le refroidisse ment du filament il faut en d duire que les rayons cathodi z ques sont de nature maberi amp et lectriquement charg s Par suite de la structure corpusculaire de la mati re on admet l existence de particules qu on appelle lectrons b D termination de la polarit de l lectron On utilise ici le m me montage que pour l exp rience a et en clenche les sources de tension On accumule une charge sur la cage de Faraday et contr le la polarit du potentiel obtenu par comparaison avec un potentiel de signe connu 555 11 LS Pour ce faire on approche de l lectroscope un b tonnet char g par frottement 541 01 ou 04 d lectricit de signe connu On observe alors qu un b tonnet charg n gativement augmente la d viation On peut ex cuter des exp riences similaires avec l lectroscope de Wulf 546 00 dont la contre lectrode sert comparer la polarit et l amplificateur de mesure 532 01 L exp rience r v le que la charge de l lectron est de signe n gatif La vitesse des lectrons d pend de la tension anodique une l vation de cette derni re conduit une augmentation de la vitesse Quand des lectrons de vitesse diff rente traversent un champ magn tique stable on doit s attendre ce que les plus
6. ns un ajutage dont l axe longitudinal forme avec l axe du faisceau lectronique non d vi un angle de 45 se trouve une douille m tallique jouant le r le de cage de Faraday Cette cage est raccord e une fiche de 4 mm dispos e sur un t ton en mati re plastique l extr mit de l ajutage Le ballon en verre cavu et transparent a un diam tre d environ 130 mm et une longueur totale d environ 320 mm Les t tons ou chapes en mati re plastique dispos s sur les c t s inf rieur et sup rieur du tube fig 1 servent amp fixer celui ci sur l trier du support exp rimental 555 05 Caract ristiques techniques chauffage Ur 6 3 V Ip 1 5 A AA tension anodique U 2 5 ky ne courant anodique typique sous 4 kV in 1 8 mA 2 Principe Les rayons cathodiques semblent constitu s par des charges n gatives pouvant tre d vi es par des champs magn tiques et lectriques Lorsque des rayons cathodiques viennent frapper une cible appropri e on peut v rifier le signe de la charge ainsi re ue avec un appareil appropri Dans l exp rience ori ginale de Perrin on tudia un faisceau non d vi dans le tube d crit ici le cylindre collecteur la cible est au contraire agenc de fa on former un angle avec le faisceau non d vi Le faisceau peut tre d vi par un aimant ou par une paire de bobines annulaires de Helmholtz l 3 Exp riences On trouvera dans le mode d emploi

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