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Le fonctionnement du voltmètre mis au point pour mesurer les différences de potentiel de surface est basé sur les caractéristiques de réflexion d'un miroir électrostatique. Ce dernier est composé d'une électrode plane devant laquelle est placée une lentille électrostatique du type wehnelt. L'intensité du courant électronique réfléchi par cet ensemble est une fonction très sensible de la valeur du potentiel de la surface plane. Dans un domaine de tension relativement étroit, environ trois volts, l'intensité du courant varie presque linéairement d'un peu plus de 10% de sa valeur initiale. Comme les propriétés optiques de ce miroir électrostatique lui confèrent un …