Comment sont produits les rayons cathodiques ?

Les rayons cathodiques sont produits lorsqu'une haute tension est appliquée entre une cathode et une anode dans un tube à vide. La cathode est une électrode chargée négativement, tandis que l'anode est une électrode chargée positivement. Lorsque la tension est appliquée, des électrons sont émis par la cathode et se dirigent vers l’anode. Ces électrons sont appelés rayons cathodiques.

La production de rayons cathodiques peut s’expliquer par l’effet photoélectrique. Lorsque la lumière frappe une surface métallique, elle peut provoquer l’émission d’électrons depuis la surface. En effet, l’énergie des quanta de lumière (photons) est transférée aux électrons, leur donnant suffisamment d’énergie pour vaincre la force d’attraction des atomes métalliques et s’échapper de la surface.

Dans un tube cathodique, la cathode est chauffée à une température élevée. Cela provoque l'émission d'électrons depuis la surface de la cathode par émission thermoionique. L'émission thermoionique est l'émission d'électrons à partir d'une surface chaude. Les électrons émis par la cathode sont ensuite accélérés vers l'anode par la haute tension appliquée entre les électrodes.

Les rayons cathodiques peuvent être focalisés en un faisceau en utilisant un champ magnétique. Le champ magnétique provoque le déplacement circulaire des électrons des rayons cathodiques. Le rayon du cercle est déterminé par la force du champ magnétique et la vitesse des électrons. En ajustant la force du champ magnétique, les rayons cathodiques peuvent être focalisés vers un point.

Les rayons cathodiques sont utilisés dans diverses applications, notamment les téléviseurs, les microscopes électroniques et les appareils à rayons X. Dans les téléviseurs, les rayons cathodiques sont utilisés pour créer l’image sur l’écran. Dans les microscopes électroniques, les rayons cathodiques sont utilisés pour grossir les objets. Dans les appareils à rayons X, les rayons cathodiques sont utilisés pour produire des rayons X.