Les principaux objets formant le montage
expérimental sont les suivants (les numéros
correspondent à la légende de la
figure 1).
a)
Une table (5) dont la surface est munie de trous filetés permettant de visser des composantes.
b)
Une source lumineuse (4), simulant une lampe au mercure au faisceau collimé (i.e. qui s'élargit très lentement), et dont on peut varier l'intensité.
c)
Un réseau (3) qui scinde le faisceau lumineux blanc, sur réflexion, en plusieurs faisceaux de couleurs différentes, correspondant chacun à une ligne du spectre du mercure.
d)
Une cellule sous vide (1) qui contient deux plaques métalliques (ou électrodes), dont la première, trouée, permet au faisceau lumineux de frapper la seconde. Les plaques sont reliées à des fils électriques qui permettent de les mettre sous tension (variable) et de mesurer le courant qui les traverse. Le schéma du circuit électrique (16) est affiché sur la table.
e)
Un système de support (2) contrôlé à distance permettant de faire tourner soit uniquement le réseau (3), soit la lampe (4) et le réseau en bloc.
La figure suivante illustre le montage ainsi que les
contrôleurs (au bas de l'écran) permettant de
modifier le montage, d'ajuster les paramètres et de
mesurer les quantités appropriées.
Figure 1 L'écran de l'expérience.
Ces contrôleurs
permettent d'effectuer les actions suivantes (de gauche
à droite)
f)
Modifier l'éclairage ambiant dans la salle de laboratoire (7). La figure 1 montre l'éclairage diminué des deux-tiers environ.
g)
Modifier l'intensité de la source lumineuse (6).
h)
Tourner le réseau seulement (8), ou encore la base qui supporte la source lumineuse et le réseau (9)
i)
Ajuster le voltage (10) entre les deux électrodes dans la cellule (le voltage peut prendre des valeurs tant positives que négatives).
j)
Lire, sur un affichage numérique (11), la valeur du voltage (en volts, V) entre les électrodes.
k)
Lire, sur un affichage numérique (12), la valeur du courant (en picoampères, pA, soit 10-12 A ) qui circule entre les électrodes.
l)
Lire la même quantité à l'aide d'un picoampèremètre analogique à aiguille (14) dont l'échelle peut être ajustée (15) afin que la déviation maximale de l'aiguille représente entre 0,001 et 100 pA.
m)
Changer la cellule pour une autre munie de plaques d'un métal différent; on a le choix entre quatre métaux (13)
Notez que des bulles d'aide (activées ou
désactivées au moyen du bouton jaune portant
une bulle, à l'extrémité droite de la
bande du haut), décrivent les boutons et certains
objets. Lorsqu'elles sont activées, les bulles
apparaissent quand le curseur demeure au moins une seconde
au dessus d'un bouton ou un objet.
Marc Couture
9 février 2004