3B SCIENTIFIC® PHYSICS

tube est admissible. Au lieu de suivre une trajectoirecirculaire, le rayon forme également unelégère spirale.• Augmentez U A et réglez I H de manière à ceque le plan AA' forme toujours une tangenteavec le rayon dévié. Notez les valeurs dansun tableau et représentez-les sous formegraphique.• Déterminez R = AE/2 et R² = AE²/4 commedans l'expérience 5.1.En insérant les valeurs dans l'équatione UA5= ⋅1.15⋅102 2m IHRon obtient une valeur approximative pour e/m.5.3 Effet d'un champ magnétique axial• Placez le tube dans un angle de 90° parrapport à sa position normale dans le support.• Placez une bobine dans le porte-tube desorte qu'elle entoure l'écran luminescent. Onpeut aussi monter la bobine dans un pied desupport (voir la figure 2).• Procédez au câblage du tube comme lemontre la figure 6.-A ZFig. 2 Montage de la bobine (à gauche : dans leporte-tube, à droite : sur un pied)• Réglez la tension anodique U A à 60 Vmaximum (tension de plaque U P = 0 V).• Augmentez lentement le courant de bobine I H .Avec un seul vecteur axial de la vitesse v a , lanon linéarité axiale du rayon est corrigée et secoupe avec l'axe véritable du champ.• Marquez la position du rayon avec un feutre.• Réglez I H à 1,5 A, augmentez lentement U Pde sorte qu'un deuxième vecteur de vitessev p agisse sur le rayon.• Observez le rayon électronique à travers labobine.-La marche du rayon est transformée en hélice.Le rayon ne passe pas sur l'axe du champ, maisy retourne après chaque boucle.• Inversez le champ B en inversant la polaritéde la bobine de Helmholtz et observez lerayon.• Modifiez la tension anodique et observez-enl'effet sur l'hélice, puis revenez à 60 V.Fig. 3 Hélice du rayon dévié6. Taux d'erreur des résultats1. Le rayon circulaire de l'expérience 5.2 estrendu visible par l'émission des photons. Cetteénergie est perdue et n'est pas remplacée. Aussile rayon tend-il à suivre une trajectoire spiralée,et non circulaire. Avec un rayon fixe R etune véritable trajectoire circulaire, U A /I H ² estsupérieur à la valeur mesurée et, lorsqu'il s'agitde déterminer e/m, l'erreur est toujours du côténégatif. On obtient cependant des résultats dontla précision est inférieure à 20%.2. Dans le cas des expériences avec des rayonsdéviés en forme semi-circulaire, tel dans l'expérience5.1, on obtient des résultats supérieursaux valeurs empiriques. Les points A et E, verslesquels est dévié le rayon, se situent hors de lazone homogène des bobines de Helmholtz. Là,la densité du flux diminue. Avec un rayon déterminéR et un champ homogène, U A /I H ² estinférieur à la valeur mesurée et, lorsqu'il s'agitde déterminer e/m, l'erreur est toujours du côtépositif. On obtient cependant des résultats précisà 20%.7. Remarques1. Limitation du courant anodique : pour éviterun bombardement trop important avec des ionspositifs sur les produits chimiques de la cathodequi émettent des électrons, le courant anodiquedevrait toujours être limité à 20 mA. Des courantsplus élevés sont admissibles à courtterme, mais, à long terme, ils réduisent la longéviténormale du tube.2. Stabilité thermique de la cathode : pour lesmême raisons, évitez le bombardement d'unecathode froide qui est en train de chauffer.4