II. — Laiflaz cathodique

Cette contradiction disparaît si l'on admet que l'émission cathodique est alimentée, non aux dépens de la cathode, mais par un courant de matière électrisée positivement, provenant des diverses parties du tube et arrivant à la cathode avec une grande vitesse. Cet afflux cathodique, nécessairement repoussé par la charge positive des parois, se centrera sur le tube et en reflétera évidemment la symétrie. Une électrode l'attirera ou le repoussera suivant le signe de son électrisation et déplacera par suite son point d'arrivée, c'eslà-dire le point de départ des rayons cathodiques; un diaphragme à trou placé un peu en avant de la cathode ne laissera l'afflux arriver à celle-ci qu'en face du trou; et, en ce point seulement, il y aura formation de rayons cathodiques. Sur tout le reste de la cathode, l'émission, alimentée seulement par le gaz compris entre celle-ci et le diaphragme, sera insignifiante. C'est, en efl'et, ce que l'expérience va nous permettre de vérifier. Cet afflux cathodique est d'ailleurs aisément visible sous l'aspect d'une gerbe rose violacé qui semble implantée sur la cathode et présente une forme manifestement en rapport avec celle du tube.

LA FORMATION DK8 RAYONS CATIIODIQCRS.

L'existence de ce courant matériel est facile à mettre en évidence au moyen de l'appareil que représente la figure 5. Dès que le vide est assez avancé pour que le dia[>hragme D soit à Tintérieur de l'espace obscur, l'émission catliodique se fait à peu près en totalité par les points a* y situés en face des centres des trous ab (Tintluence des parois est ici presque nulle en raison du grand diamètre donné à

Fig. 0.

KLlj:.

^JcpérUnces sur l'afflux cathodique. — I. Appareil servant à montrer que les rayons Ciithodiques se forment seulement sur les points delà cathode {a\b') qui peuvent recevoir l'afflux cathodique. Ce dernier ne peut passer que par les trous ab du diaphragme D. Les rayons cathodiques rencontrent le verre en /' et /'; s'il n'y avait pas de diaphragme, il n'y aurait qu'un seul faisceau rencontrant la paroi en /. — II. Répulsion de l'afflux cathodique en aa' par une électrode E chargée positivement.

l'appareil). En l'absence du diaphragme, on aurait un faisceau unique \enant frapper le verre en /, et pouvant le fondre en ce point seulement . Si le diaphragme n'agissait pas sur l'émission même des rayons, ce faisceau central continuerait à se produire, et serait simplement arrêté par le diaphragme, tandis qu'il est ici supprimé et remplacé par autant de faisceaux qu'il y a de trous.

L'électrode E, mobile à coulisse, permet de vérifier aisément qu'une charge positive repousse le courant d'afllux qui arrive par le trou «r, tandis qu'elle attire, au contraire, le faisceau cathodique correspondant (Jig. 5, II).

Si l'électrode E passe exactement au-dessus du centre de l'ouverture a, l'afflux se divise en deux courants divergents, qui s'écartent ou se rapprochent l'un de l'autre suivant que l'électrode est chargée positivement ou négativement, et le point radiant a' est alors dédoublé.

Si l'on éloigne peu à peu le diaphragme, l'espace compris entre la

loi 8 p. VILLARD.

cathode et lui fournit un aftlux de plus en plus important, et, quand la distance CD atteint quelques centimètres, il n'y a plus qu'un seul faisceau cathodique comme à l'ordinaire : le rôle du diaphragme se réduit alors à découper dans l'émission totale deux faisceaux ayant cette fois le diamètre et la forme exacte des ouvertures. Le verre est encore fluorescent en f et /", mais sa température s'élève à peine, et c'est, au contraire, le diaphragme qui s'échauffe, surtout dans >a partie centrale. La figure \ {PL 1/1) est la photographie d'un appareil analogue au précédent, mais muni d'une cathode concave. On \oit les deux faisceaux définis, dès la cathode, par le diaphragme placé en avant de celle-ci. La tache noire située au tiers inférieur du tube représente la lumière positive confinée dans le tube anodique.

L'hypothèse de l'afflux cathodique conduit à des conséquences faciles à vérifier :

Si l'on remplace par une lame de \erre la partie centrale de la cathode, on ne change rien à la symétrie du tube ni à la distribution des potentiels : la marche du courant gazeux positif ne doit donc pas être modifiée ; elle ne l'est pas, en efVet : à mesure que la raréfaction augmente, le faisceau cathodique se resserre de plus en plus, comme à l'ordinaire, puis abandonne le pourtour métallique de la cathode et finalement /^r/r^ du centre de la lame de verre (plus exactement du point situé sur l'axe du tube), comme si toute la cathode était en métal. L'expérience faite, il est facile de voir que la partie centrale (le la lame de verre est remplie de fines bulles gazeuses qui deviennent très visibles si on les chauffe légèrement; la présence de ces bulles indique évidemment que des particules gazeuses sont arrivées avec une grande vitesse sur le verre.

En arrivant à la cathode, l'afflux est brusquement arrêté et sa force vive doit nécessairement se transformer en chaleur. Une cathode dont le centre est fait d'une lame mince de métal ou de verre est, en effet, rapidement portée au rouge sur les points d'émission des faisceaux cathodiques, là précisément où l'afflux est supposé arriver (*). L'explication de ce phénomène est donc tout à fait semblable à celle que Ton donne du dégagement de chaleur produit par le choc des rayons cathodiques; dans les deux cas, l'effet calorifique est le résultat du

( * ) On réalise une brillante expérience à ce sujet en prenant pour cathode un filament d<> lampe à incandescence, et pour anode un filament semblable. Dès que le courant passe, cette cathode de faible masse est portée au rouge blanc, Tanode restant au contraire obscure ei tout à fait froide.