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DEVIATION D’UN FAISCEAU D’ELECTRONS PAR UN
CHAMP MAGNETIQUE : EVALUATION DU RAPPORT e/m L’objectif de ce TP est de déterminer le rapport e/m pour l’électron à partir de la déviation de la trajectoire des électrons par un champ magnétique. N’hésitez pas à prendre des photos du phénomène pour compléter vos comptes rendus.
Ce TP est à réaliser en 1H25 et sera suivi du TP 1A. Vous pouvez noter vos résultats expérimentaux dans les pages du « Cahier expérimental » à la fin du fascicule …afficher plus de contenu…

Les caractéristiques de la trajectoire sont alors directement reliées au rapport e/m. Cette démarche s’apparente à la démarche historique de J. J. Thomson en 1897 qui découvrit la première particule élémentaire : l’électron.
1) Génération d’un faisceau d’électrons monocinétique
Un canon à électron sera utilisé pour générer un faisceau d’électron de vitesse constante, les électrons étant émis par effet thermo-ionique. Ces électrons sont au départ accélérés dans un condensateur plan par une tension U appliquée entre la cathode émettrice K et une anode percée précédant l'espace où règne le champ magnétique. La vitesse des électrons à la sortie du canon à électron peut être calculée via le théorème de l’énergie cinétique :
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mv eU
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 …afficher plus de contenu…

3) Mouvement des électrons dans un champ magnétique uniforme B Un électron de masse m et de charge élémentaire q=-e (q<0) placé dans un champ magnétique uniforme B perpendiculaire à sa vitesse v est dévié sous l'action de la force magnétique (Figure 1) :
F q v B ev B    
Dans ces conditions, l’électron décrit une trajectoire circulaire de rayon r à vitesse constante
(mouvement circulaire uniforme sans accélération tangentielle car la force magnétique ne travaille pas),la valeur de l'accélération radiale étant :
2v e vB r m
 (3) où v est la vitesse des électrons, B le champ magnétique extérieur et r le rayon de