Mission nationale de sauvegarde du patrimoine scientifique et technique contemporain

Description

Cet instrument pédagogique, dû au physicien allemand Ferdinand Braun (1850-1918), est constitué d’un tube allongé en verre dans lequel on a fait le vide. Une des extrémités, de forme évasée est recouvert intérieurement d’un écran recouvert d’un matériau fluorescent. À l’autre extrémité, un fil de platine soudé dans le verre et terminé par un disque métallique sert de cathode. À une dizaine de centimètres, un autre fil de platine soudé dans une tubulure latérale et pénétrant dans le tube, sert d’anode. Deux plaques métalliques rectangulaires et parallèles sont placées dans la partie centrale et reliées à l’extérieur par deux électrodes. Elles forment ainsi un condensateur. Le tube est posé sur un support afin de rester à l’horizontale. On relie la cathode et l’anode aux pôles d’une bobine d’induction de Ruhmkorff. Un faisceau fin d’électrons se forme entre les deux et percute l’écran en son milieu qui s’illumine. Si on approche un aimant, on constate qu’immédiatement le faisceau électronique percute toujours l’écran mais pas en son milieu. On en déduit que sa trajectoire a été courbée sous l'action de la force magnétique. Si on applique une tension continue entre les deux plaques métalliques, formant condensateur, on constate qu’immédiatement le faisceau électronique des électrons percute l’écran en un point autre que le centre. Les électrons sont attirés par le plateau positif et repoussés par le plateau négatif. Cette observation corrobore les lois d’attraction et de répulsion des charges électriques. Plus la tension est élevée, plus la déviation est forte. Elle s’inverse si on inverse le sens de la tension appliquée.

Utilisation

Cet appareil pédagogique, diffusé par le fabricant allemand Leybold vers 1950, faisait partie des « collections de physique » de l’enseignement de préparation aux CAPES et à l’Agrégation de physique de la faculté des sciences de Rennes. Il permettait d’expliciter les expériences relatives aux tubes à décharge et en particulier la déviation du faisceau d’électrons par un champ magnétique ou un champ électrique. Cette expérience était aussi une excellente introduction au fonctionnement d’un oscilloscope cathodique.