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2. Description
Le tube à pinceau étroit TEL sert à l'étude de la dévia-
tion de faisceaux électroniques dans un champ magné-
tique homogène à l'aide de la paire de bobines Helm-
holtz U8481500 ainsi qu'à la détermination quantita-
tive de la charge spécifique e/m de l'électron.
Un piston en verre renferme les canons électroniques
constitués d'une cathode d'oxyde à chauffage indirect,
d'un cylindre de Wehnelt et d'une anode trouée, en
atmosphère de gaz résiduel au hélium avec une pres-
sion gazeuse précise. Les atomes gazeux sont ionisés sur
toute la trajectoire des électrons, formant un faisceau
brillant à coupure nette. Des repères de mesure permet-
tent de déterminer le diamètre du chemin circulaire
du rayon dévié dans le champ magnétique sans paral-
laxe.
Le socle U8481435 à connecteurs de raccordement de
couleur permet l'utilisation des tubes à faisceaux fins.
3. Caractéristiques techniques
Remplissage de gaz :
Pression gazeuse :
Tension de chauffage :
Tension anodique :
Courant anodique :
Tension Wehnelt :
Diamètre du pinceau étroit : 20 à 100 mm
Ecart des repères :
Diamètre de piston :
Hauteur totale :
4. Socle pour à pinceau étroit TEL U8481435
Fig. 1 Socle : 1 Clip de maintien, 2 Ouverture de la tige de
guidage, 3 connexion pour l'anode, 4 connexion pour la
cathode, 5 connexion pour le cylindre de Wehnelt, 6 connex-
ion pour le chauffage
hélium
0,13 mbar
< 12.0 V CC
max. 300 V
typ. 20 mA
0 à -50 V
20 mm
env. 165 mm
env. 260 mm
5. Accessoires supplémentaires requis
1 Socle pour à pinceau étroit TEL
1 Alimentation CC 500 V (230 V, 50/60 Hz)
ou
1 Alimentation CC 500 V (115 V, 50/60 Hz)
1 Paire de bobines de Helmholtz
1 Multimètre analogique AM50 AM50
Câbles expérimentaux de sécurité de
6. Notions de base generales
Sur un électron se déplaçant à une vitesse v perpendi-
culairement par rapport à un champ magnétique uni-
forme B, la force de Lorentz agit perpendiculairement
par rapport à la vitesse et au champ magnétique.
=
⋅
⋅
F
e
v
B
e: charge élémentaire
Elle soumet en tant que force centripète l'électron
⋅
2
m
v
=
F
r
m: masse de l'électron
sur une trajectoire circulaire au rayon r. D'où en dé-
coule
⋅
m
v
⋅
=
e
B
r
La vitesse v dépend de la tension d'accélération U du
canon à électrons:
e
= 2
⋅
⋅
v
U
m
Pour la charge spécifique de l'électron, l'équation
susmentionnée s'applique alors :
⋅
2
e
U
=
(
)
⋅
2
m
r
B
Si, étant donnés différentes tensions d'accélération U
et différents champs magnétiques B, nous mesurons
les rayons respectifs r d'une trajectoire circulaire, les
valeurs mesurées s'inscrivent alors dans un diagramme
2
2
r
B
-2U conformément à l'équation (5) sur une droite
d'origine dont la pente est e / m.
Le champ magnétique B est généré dans une paire de
bobines de Helmholtz ; sa valeur est proportionnelle
au courant I
parcourant une seule bobine. Il sera
H
possible de calculer le facteur de proportionnalité k à
partir du rayon de la bobine R = 147,5 mm et du
nombre de spires N = 124 par bobine :
⎛
⎞
4
=
⋅
=
⎜
⎟
B
k
I
k
H
⎝
⎠
5
L'ensemble des grandeurs déterminantes étant par là
connues pour cette charge élémentaire spécifique.
2
U8481435
U33000-230
U33000-115
U8481500
U17450
U138021
3
Vs
N
2
−
⋅
⋅ π
⋅
=
7
4
10
0
,
Am
R
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
mT
756
A
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