Le miroir tournant - Jardin des Sciences

Le miroir tournant
Ancêtre du balayage horizontal.
Mise en œuvre de l’expérience
Un oscillographe moderne est réglé de sorte qu’il n’y ait aucun balayage horizontal. Une
tension alternative sinusoïdale est appliquée et conduit à un trait vertical sur l’écran. Un miroir
tournant est actionné par un moteur à vitesse variable.
En regardant le miroir tournant, on voit la sinusoïde ou tout autre signal électrique.
Pour le visiteur.
Observez dans le miroir l'image du tube oscillographique, modifiez la fréquence du signal.
Que peut-on voir?
On voit une oscillation verticale où chaque point est décalé par rapport au précédent. Cette
oscillation est la représentation temporelle de la tension alternative appliquée aux électrodes
de déviation du tube cathodique.
Cette expérience est une représentation contemporaine du dispositif tel qu'il avait été utilisé
par Ferdinand Braun en 1895.
Le principe est le même. Dans un tube vidé de son air, on produit un faisceau d'électrons. La
source d'électrons, ou cathode, ainsi que le dispositif d'accélération et de focalisation est
appelé canon à électrons.
La déviation du faisceau électrons est obtenu à l'aide d'un champ électrique ou d'un champ
magnétique. Braun utilisait ce dernier.
Pour le fonctionnement, on applique la tension à observer sur les plaques ou les bobines de
déviation et on observe une déviation verticale du faisceau. De nos jours, on applique sur des
électrodes ou bobines placées dans le sens horizontal des signaux appelées signaux de
balayage, qui varient linéairement en fonction du temps. Dans les premiers temps, F. Braun
ne savait pas construire un tel dispositif et utilisait le miroir tournant.
Celui-ci joue le même rôle qu'un stroboscope.
Chaque face du miroir tournant montre une partie de l'image temporelle, et l'on peut selon le
rapport (période de rotation / période du signal) développer plus ou moins l'échelle de temps.
A quoi sert le miroir tournant ?
En regardant l’image du spot sur un « miroir tournant », on peut observer comment se déplace
le spot au cours du temps. Si la vitesse du miroir est constante et adaptée à la fréquence du
signal, on peut alors connaître comment varie la tension au cours du temps… Observer ce qui
se passe quand vous tournez le bouton (le miroir tourne plus ou moins vite) ! Sur nos écrans,
aujourd’hui, il faut bel et bien un « balayage » de gauche à droite pour obtenir une image. On
ne se sert bien sûr plus de miroirs tournants, mais avec cette expérience, nous assistons aux
premiers pas de la télévision !