C’est bien cet aspect qui a été obtenu par J. J. Thomson, après perfectionnement du dispositif expérimental par emploi de vide élevé. Les premiers arcs de parabole obtenus ont permis de caractériser des particules positives consistant en atomes d’hydrogène à charge positive simple (noyaux d’hydrogène ou protons) et en molécules d’hydrogène de même charge [57]. Les valeurs de obtenues ont été environ 104 (H+) et 5 x 103 (H2+).
On sait que les conditions de production de rayons cathodiques sont différentes ; ces rayons prennent naissance à la surface de la cathode et acquièrent tous, entre celle-ci et l’anode, la même énergie cinétique et la même vitesse.
Pour obtenir des rayons positifs de vitesse unique, on peut produire une première dispersion du faisceau primitif hétérogène en arc de parabole et utiliser comme source d’émission une petite portion de cet arc ; ce procédé a été utilisé par Hammer [58] en vue d’une mesure directe de la vitesse par la méthode des champs alternatifs. Un faisceau de rayons homo gènes H (+) traversait successivement deux régions de champs électriques alternatifs synchrones perpendiculaires entre eux et à la direction des rayons et séparés par une distance connue. Ces champs étaient réalisés au moyen de condensateurs à plateaux, alimentés par la même différence de potentiel alternative. À la sortie du second condensateur, le faisceau était reçu sur un écran phosphorescent. Quand un seul des champs alternatifs est en action, la trace lumineuse obtenue sur l’écran à la forme d’une ligne parallèle à la direction de ce champ. Quand les deux champs agissent simultanément la figure est une ellipse, mais celle-ci se réduit à une droite inclinée quand le changement de phase du champ est d’un nombre entier de demi-périodes pendant le temps qu’emploient les rayons pour franchir l’intervalle l entre les deux condensateurs. Si la distance l correspond à une apparence rectiligne qui indique une différence de phase , on a d’où l’on déduit la vitesse v. La mesure de la déviation électrostatique fournit ensuite . Les valeurs ainsi obtenues ont été :
qui conviennent à H (+) et à la différence de potentiel utilisée.
La méthode d’observation la plus précise consiste à employer pour la détection des rayons une plaque photographique et non un écran phosphorescent. On obtient ainsi des images sur lesquelles on peut effectuer des mesures exactes.
