3B SCIENTIFIC® PHYSICS

électrons sont visibles sous la forme d'un mincerayon lumineux verdâtre.3. Caractéristiques techniquesTension de chauffage : max. 7,5 V CA/CCTension anodique : max. 100 V CCCourant anodique : max. 30 mATension de déviation : max. 50 V CCAmpoule :Ø env. 130 mmLongueur totale :env. 260 mmRemplissage de gaz : hélium, pression0,1 Torr4. CommandePour réaliser les expériences avec le tube àdouble faisceau, on a besoin des dispositifssupplémentaires suivants :1 Support pour tube D 10085071 Alimentation CC 500 V (@230 V) 1003308ou1 Alimentation CC 500 V (@115 V) 10033071 Paire de bobines de Helmholtz D 10006441 Multimètre analogique AM50 10030734.1 Emploi du tube dans le porte-tube• Ne montez et ne démontez le tube que lorsqueles dispositifs d'alimentation sontéteints.• Repoussez complètement en arrière la coulissede fixation du porte-tube.• Insérez le tube entre les pinces.• Avec le coulisseau, fixez le tube entre lespinces.4.2 Retrait du tube du porte-tube• Pour démonter le tube, ramenez le coulisseauen arrière et dégagez le tube.5. Exemple d'expérience5.1 Évaluation de e/mUn électron de masse m et de charge e, qui sedéplace à vitesse v perpendiculairement à unchamp magnétique B, subit la force F, qui agitperpendiculairement sur B et à v :F = evBElle force l'électron de suivre une trajectoirecirculaire de rayon R dans un plan perpendiculaireà B. La force centripète résulte de l'équationsuivante :mvF = = evB .RIl en résulte :vB = teslaeRmEn transformant l'équation, on obtient :2e =mvBRLorsque le rayon électronique est exposé à unchamp magnétique de taille B et qu'on calcule vet R, on obtient le rapport e/m.Selon le principe de la conservation de l'énergie,la modification de l'énergie cinétique plus l'énergiepotentielle d'une charge se déplaçant du point1 au point 2 est nulle, car aucun travail n'est effectué.⎛ 1 2 1 2 ⎞⎜ mv 2 − mv1⎟ + ( eU2− eU1) = 0⎝ 2 2 ⎠Pour l'énergie d'un électron dans le tube à doublefaisceau :1 2eUA = mv2La résolution de v permet d'obtenir l'équationsuivante :Il en résulte :e =memvBR2U=B RA2 2L'expression e/m représente la charge spécifiqued'un électron et présente la valeur fixe(1,75888 ± 0,0004) x 10 11 C/kg.5.1.1 Détermination de BLes bobines présentent un diamètre de 138 mmet, dans l'agencement d'après Helmholtz, unedensité de flux B deetB = μ0H= (4,17 x 10 -3 ) I H teslaB2−62= 17.39⋅ 10 I HI H étant le courant traversant les bobines Helmholtz.Par ailleurse UA5= ⋅ 1.15⋅ 102 2m IHRet2IH =UkRA22