Les rayons cathodiques et les rayons X sont tous deux des types de rayonnement électromagnétique, mais ils diffèrent considérablement par leurs propriétés et leurs origines. Les rayons cathodiques sont des flux d’électrons émis par la cathode (électrode négative) d’un tube à vide sous haute tension. Ils sont utilisés dans les tubes cathodiques (CRT) pour afficher des images sur des téléviseurs et des moniteurs plus anciens. Les rayons cathodiques peuvent être déviés par des champs électriques ou magnétiques et produire de la lumière visible lorsqu’ils frappent un écran phosphorescent à l’intérieur d’un tube cathodique.
En revanche, les rayons X sont une forme de rayonnement électromagnétique avec une énergie beaucoup plus élevée et des longueurs d’onde plus courtes que la lumière visible. Ils sont produits lorsque des électrons de haute énergie frappent un matériau cible dans un tube à rayons X. Les rayons X peuvent pénétrer les matériaux à des degrés divers en fonction de leur énergie, ce qui les rend utiles en imagerie médicale, en contrôle de sécurité et en inspection industrielle. Contrairement aux rayons cathodiques, les rayons X ne sont pas visibles à l’œil humain mais peuvent être détectés à l’aide d’un équipement spécialisé.
Un tube à rayons cathodiques (CRT) et un tube à rayons X sont tous deux des tubes à vide qui utilisent les rayons cathodiques à des fins différentes. Un CRT génère des images en dirigeant des rayons cathodiques sur un écran phosphorescent, où ils provoquent l’émission de lumière visible, créant ainsi des images. En revanche, un tube à rayons X utilise des rayons cathodiques pour produire des rayons X en accélérant les électrons vers une cible métallique. La collision d’électrons de haute énergie avec le matériau cible génère des rayons X, qui sont ensuite utilisés pour les diagnostics médicaux, les tests industriels et d’autres applications nécessitant un rayonnement pénétrant.
Dans le contexte d’un tube à rayons X, la cathode est l’électrode à partir de laquelle les électrons sont émis. Ces électrons sont accélérés vers l’anode (électrode positive), générant des rayons X lorsqu’ils frappent le matériau de l’anode. La cathode est généralement constituée d’un filament chauffé qui émet des électrons par émission thermoionique lorsqu’il est chauffé à des températures élevées. L’émission d’électrons de la cathode déclenche le processus de production de rayons X dans le tube.
La principale différence entre les rayons cathodiques et les rayons lumineux réside dans leur nature et leur comportement. Les rayons cathodiques sont des flux d’électrons, qui sont des particules chargées négativement émises par une cathode sous haute tension. Ils peuvent être déviés par des champs électriques et magnétiques et produire de la lumière visible lorsqu’ils heurtent un écran phosphorescent. En revanche, les rayons lumineux font référence aux ondes électromagnétiques du spectre visible qui se propagent dans l’espace. Les rayons lumineux peuvent être réfractés, réfléchis ou absorbés en fonction du matériau avec lequel ils interagissent, et ils sont responsables de la vision et de l’éclairage.
Les rayons cathodiques et les rayons anodiques (également appelés rayons canal) sont des types distincts de faisceaux de particules chargées dans les tubes à vide. Les rayons cathodiques sont des flux d’électrons émis par une cathode et peuvent être accélérés vers une anode chargée positivement. Ils sont utilisés dans les tubes cathodiques pour afficher des images et en microscopie électronique pour l’imagerie à fort grossissement. Les rayons anodiques, quant à eux, sont des ions chargés positivement qui se déplacent vers une cathode chargée négativement dans un tube à vide. Ils sont produits lorsque les molécules de gaz résiduelles à l’intérieur du tube sont ionisées par bombardement électronique. Les rayons anodiques sont moins courants dans les applications pratiques que les rayons cathodiques et ont été principalement étudiés pour leur rôle dans la compréhension de la structure atomique et des processus d’ionisation.