A partir des années 1950, pour les besoins de la recherche et de l'enseignement scientifique dans les lycées et en facultés, de nouveaux types de tubes à faisceaux cathodiques apparaissent: ce sont des tubes à cathode chaude. Ils différent des précédents par le fait que les électrons du faisceau sont produits par effet thermoélectronique (canon à électrons alimenté des tension de quelques centaines de volts à quelques kV). On voit ici une tube sphérique contenant de l'Hydrogène ionisé par le faisceau d'électrons (faisceau cathodique) et ainsi rendu fluorescent à la sortie du canon. Dans le cas du tube à Hydrogène, une tension de quelques centaines de volts suffit pour alimenté le canon à électrons. Ce tube est entreposé entre deux bobines (bobines d'Helmholtz) qui vont permettent de créer un champ magnétiques déviateur du faisceau rectiligne, ce qui va a être vu dans les photos suivantes. Cette expérience est connue sous le nom d'Expérience de Thomson.

Si la tension aux bornes du canon à électrons et le courant dans les bobines d'Helmholtz sont bien réglés, on obtiendra une trajectoire parfaitement circulaire en raison de la force de Lorentz qui s'exerce alors sur le faisceau d'électrons. Un dispositif optique permet alors de faire des visées sur la trajectoire circulaire observée et de mesurer son diamètre, d'en déduire le rayon de la trajectoire circulaire. A partir de ce rayon , on peut par le calcul et les théories scientifiques en déduire une constante fondamentale des électrons: leur charge massique e/m, rapport de la charge de l'électron à sa masse. Ce qui permet ensuite à partir de l'expérience de Millikan qui mesure la charge "e" de l'électron (hors sujet ici) de trouver la masse "m" des électrons.

Pour des raisons pédagogiques, le constructeur du tube à inséré à la sortie du canon deux petites plaques métalliques en V afin de montrer la déviation électrostatique du faisceau lorsque que l'on créé une tension électrique entre ces deux plaques, laquelle créée un champ électrique déviateur. Dans ce cas on supprime le champ magnétique des bobines. La déviation entre les deux plaques est alors parabolique puis ensuite, le faisceau étant sorti du champ électrique déviateur, il reprend sa trajectoire rectiligne.

Si on change le sens du champ électrique entre les deux plaques (en inversant les potentiels sur les plaques), le sens de la déviation électrostatique est inversé et le faisceau dévie en sens inverse.

Un autre modèle à cathode chaude (canon à électrons sous effet thermoélectronique) est formé par une ampoule sous vide poussé. Cette fois la tension appliquée au canon doit être élevée: plusieurs kV.  L'ampoule contient une plaque fluorescente aux électrons. Plaque ici dopée au  Tungstanate de cadmium qui donne une fluorescence bleue quand elle est atteinte par le faisceau d'électrons (faisceaux cathodique). On remarque que cette plaque verticale est soutenue en haut et en bas par deux plaques métalliques parallèles qui forme un condensateur dont le rôle sera de créer un champ électrique déviateur.

Quand on applique un tension continue (de plusieurs milliers de volts) sur les plaques métalliques horizontales en bas et en bas de l'écran fluorescent, le champ électrique vertical créé  va dévier le faisceau suivant une trajectoire parabolique. Ici le sens du champ électrique est tel que la déflexion des électrons a lieu vers le haut. Elle aurait lieu vers le bas si on inversait le sens du champ électrique. Le cadran fluorescent étant gradué, on peut faire des mesures pour démonter que la trajectoire est bien une parabole.

Cette ampoule est (comme dans l'expérience de Thomson décrite ci-dessus) placée entre deux bobine d'Helmholtz qui vont produire une déflexion magnétique circulaire (ici un arc de cercle orienté vers le bas étant donné le sens du champ magnétique créé par les deux bobines). Pour observer seulement cette trajectoire en arc de cercle, il faut bien sûr supprimer le champ électrique crée par le condensateur.

Si on active à nouveau le champ électrique crée par le condensateur et que l'on règle correctement la tension aux bornes de ce condensateur ainsi que l'intensité du courant dans les bobines d'Helmholtz, il est possible due la déflexion électrique compense sensiblement la déflexion magnétique. On peut ainsi obtenir une trajectoire sensiblement rectiligne comme on peut l'observer dans cette photo. A ceci près qu'il est difficile de compenser exactement la trajectoire circulaire due au champ magnétique par la trajectoire parabolique due au champ électrique.

Il n'en demeure pas moins qu'à partir de cette astucieuse compensation, il devient facile par quelques calculs de retrouver la charge massique e/m de l'électron.