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En 1897 Joseph John Thomson (1856-1940 physicien
anglais, qui devint dès 1883 directeur du Cavendish Laboratory à
Cambridge) en étudiant les déviations des rayons cathodiques
par des champs électriques et magnétiques, détermine
le rapport de la charge à la masse, des particules qui selon lui
composent ces rayons.
Puis en assimilant leur charge élémentaire
à celle d'un ion monovalent, il estime leur masse, et trouve que
ces particules sont très légères. Il les considère
alors comme des atomes d'électricité négative.
Il leur donna le nom d'électron. Ce nom était
déjà utilisé en Angleterre pour désigner la
charge électrique transportée par un ion monovalent. Il fut
inventé en 1891 par George Johnstone STONEY (physicien astronome
irlandais 1826-1911), comme contraction de électro-ion.
Electron n'apparaît dans le dictionnaire français
qu'à partir de 1902.
Electron est un mot grec qui désigne l'ambre
jaune, c'est l'origine étymologique d'électricité.
Peu après, en 1898-1899, J.J. Thomson effectue
la première mesure directe de la charge des électrons, mesure
améliorée ensuite par Millikan en 1913 et 1917.
Il est à noter que déjà en
1881, J.J. Thomson avait supposé que les rayons cathodiques n'étaient
que des grains d'électricité pure, sans masse réelle,
s'opposant ainsi à William Crookes et à sa matière
radiante.
En 1895 Hendrik Antoon Lorentz (1853-1928 physicien
néerlandais) soutenait déjà l'hypothèse que
des particules électriquement chargées circulent dans un
corps conducteur et que les vibrations de ces mêmes particules produisent
la lumière des corps incandescents. Il prédit en 1896 qu'une
source lumineuse placée dans un fort champs magnétique devait
présenter certaines modifications des rayons lumineux. Peu après,
son ami et élève Pieter Zeeman (1865-1943), réalisa
toujours en 1896 une expérience qui confirma la prédiction
de Lorentz (effet Zeeman).
Dés le résultat de 1897 de J.J. Thomson
connu, Lorentz identifie les électrons à ses particules chargées
et comprend que le courant électrique dans un fil métallique,
n'est qu'une circulation d'électrons à l'intérieur
de ce fil.
C'est ainsi que le fluide électrique, que certains s'acharnèrent à faire disparaître, revint en force sous la forme de flux électronique.
On faisait à l'époque une grande distinction
entre les courants électriques de conduction, et les courants de
convection. Un courant de conduction est tout simplement un courant électrique
dans un fil métallique. Un courant de convection est formé
de particules chargées qui se déplacent. Un plateau de verre
électriquement chargé que l'on fait tourner, produit un courant
de convection circulaire. Un bâton d'ambre frotté que l'on
déplace forme aussi un courant de convection. Tout objet électriquement
chargé produit en se déplaçant un courant de convection.
Les ions qui circulent dans une électrolyse forment des courants
de convection. On s'aperçoit que ces dénominations proviennent
de celles employées pour la chaleur. Le transport de chaleur se
fait par conduction (à travers une cloison), par convection (eau
chaude qui circule d'une chaudière aux radiateurs), ou par rayonnement
(chaleur du soleil). Le mot convection qui vient du latin convectum, transporter,
n'apparaît dans le dictionnaire qu'à partir de 1890, ce qui
en souligne la nouveauté. Ayant fait disparaître le fluide
électrique peu avant, et voulant calquer l'électricité
sur la thermodynamique, les énergétistes ont fait ces subtiles
distinctions.
Il ne manquait que le transport de l'électricité
par rayonnement pour compléter l'analogie avec la chaleur.
Avant que la distinction, convection, conduction, ne soit imposée, on s'était depuis longtemps demandé si les courants de convection produisaient les mêmes effets magnétiques que les courant de conduction. C'est Henry Augustus Rowland (1848-1901) qui montra en 1876 qu'un disque chargé d'électricité et en rotation rapide, produit effectivement un champs magnétique.
Pour Crookes, les rayons cathodiques étaient un courant de convection. Dans son expérience citée plus haut, Hittorf voulait montrer que dans le vide il n'y avait aucun courant de conduction. Les décharges électriques dans les gaz étaient considérés comme des courants de conduction.
Les courants d'électrons annihilent d'un seul coup ces distinctions stériles. Dans quelle catégorie classer ces jets de pure électricité que sont les rayons cathodiques?
Comme Poincaré, on peut penser que la reconnaissance
des électrons doit de nouveau permettre l'utilisation de l'expression
"fluide électrique". Pas du tout, cette expression qui fut prohibée
par les anti-atomistes reste toujours interdite, et on distingue encore
aujourd'hui courant de convection et courant de conduction.