positives au cours de leur trajet dans le gaz résiduel ; celui-ci étant fortement ionisé sur le passage des rayons positifs, il peut y avoir recombinaison entre les ions négatifs formés et les particules positives du faisceau, qui dès lors, deviennent insensibles à l’action du champ. Celle-ci s’exerce donc seulement sur une partie plus ou moins grande du trajet. Conformément à cette supposition, le faisceau contient toujours des rayons non déviés, et même des rayons à charge changée de signe. Pour éviter cet effet de recombinaison, il est nécessaire de faire circuler les rayons dans un espace aussi vide de gaz que possible. D’autre part, la production des rayons positifs exige la présence d’une certaine quantité de gaz dans le tube où l’on fait passer le courant électrique ; les particules positives sont en effet des atomes ou molécules empruntés à ce gaz, et forment l’afflux positif, nécessaire aussi bien pour l’observation de rayons positifs que pour l’entretien du mécanisme de la décharge.
Pour faire face à cette difficulté, les expérimentateurs ont eu recours à l’emploi d’un tube de grand volume (J. J. Thomson) dans lequel on peut abaisser la pression sans compromettre le passage du courant. Mais le procédé le plus efficace consiste dans l’emploi d’un tube capillaire (Wien) qui traverse la cathode et établit la communication entre la chambre de production de rayons et la chambre d’observation. Ce tube est assez long et étroit pour qu’on puisse maintenir une différence de pression constante entre les deux compartiments ; dans la chambre d’observation on fait le vide avec une pompe à grand débit, dans la chambre de production on ménage une arrivée du gaz à expérimenter, dont on règle la vitesse d’écoulement.
Ce procédé permet de conserver aux particules leur charge positive et de mettre en évidence le rapport . Par contre, la vitesse initiale n’est pas la même pour les particules d’une même espèce. En effet, ces particules se séparent à l’état d’ions en divers points de la gaine et de l’espace sombre de Crookes, où viennent s’absorber les rayons cathodiques. Produites à distance variable de la cathode, elles doivent leur énergie cinétique à l’utilisation de la chute de potentiel, variable également, entre leur point de production et la cathode. La chute de potentiel disponible au maximum est celle qui existe entre la cathode et l’anode (approximativement la même qu’entre la cathode et le début de la gaine). C’est à cette différence de potentiel V ou tension aux bornes du tube que correspond l’énergie cinétique et la vitesse maximum d’une espèce de rayons positifs. Mais les vitesses inférieures sont toujours représentées, de sorte que pour un bon vide dans la chambre d’observation, la figure obtenue sur l’écran doit se composer d’un ou plusieurs arcs de parabole.
