S60 600 640 680 SE
Courbe dt 1 sensibilité photo- électrique spécifique (ordonnees) en éncéion de
l longueur d'onde (abscisses) Pour les metux slalins
Fig. 22.
La sensibilité des cellules n’est pas la même pour toutes les couleurs : elle est maximum pour certaines longueurs d'onde et la position du maximum dépend de la nature du métal. Pour le Sodium ce maximum est vers À 420, pour le Potassium vers x 440, pour le Rubidium vers À 480, enfin pour le Cæsium vers À 540 (fig. 22). Cette inégale sensibilité (3) aux différentes couleurs — que partage d’ailleurs
(4) H.-E. Ives, S. Dusamax et E. Karrex, Asérophysical Journal, t. XLIIL, 1916, p. 9.
(2) Voir p. 537.
(3) On voit sur la figure que le maximum de sensibilité se déplace vers le rouge quand le poids atomique va en croissant.
l'œil humain — loin d’être un inconvénient, peut au contraire être mise à profit dans certaines recherches. Elle permet, en employant des cellules photo-électriques de métaux différents, de mesurer les indices de coloration des étoiles. Une cellule au Cæsium et une au Potassium donneraient respectivement les grandeurs visuelle et
fi photographique.
La différence de potentiel préa- “ lablement établie entre les pôles de la cellule influe considéra- 2} blement sur la sensibilité : la
courbe de variation du courant
en fonction de cette différence de
potentiel est, pour une même
o— re V RE une a d'hyper-
pole à asymptote verticale
Fig. 23. (fig. 23). Cette asymptote corres-
pond à la décharge brusque de la
batterie à travers l’ampoule, accident qui met la cellule à
peu près hors de service et doit, par suite, être soigneusement évité.
16. ORDRE DE GRANDEUR DU COURANT OBTENU. — Le courant dépend naturellement de la construction de la cellule. Avec les cellules au Potassium que nous avons à l'Observatoire de Marseille et qui ont été construites au Japon par M. Masamichi-So, les résultats ont été les suivants. En employant une lampe électrique demi-watt au tungstène, Le courant cst donné par le tableau ci-après correspondant, à une illumination d’une bougie placée à 1 mètre, le faisceau couvrant toute la surface sensible :
Tension entre les 2 pôles, en volts. 60 4120 180 190 205 Courant, en 107$ ampères . . . 0,038 0,145 0,65 1,06 décharge
Partant de là, voyons ce que donnerait Véga, qui est de grandeur 0,14 et équivaut, au zénith, à une bougie placée à 780 mètres. Supposons qu'on observe Véga avec une
PHUTOMÉTRIE ASTRONOMIQUE 81
lunette de 35 cm. d'ouverture. Comme la cellule a une surface sensible de 35 mm. de diamètre, on recueillera ainsi 100 fois plus de lumière que sans lunette et le courant sera, avec une différence de potentiel de 190 volts :
Te —1,17.10"* ampères.
Une étoile 100 fois plus faible, de grandeur 5,14 par conséquent, donnerait 1,77.107"* ampères.
Or les galvanomètres les plus sensibles, celui d'Einthoven par exemple, ne possèdent pas une précision supérieure à 10° ampères et pratiquement 107". Pour atteindre 107", il faut donc recourir à un électromètre très sensible et de très faible capacité. On emploie généralement des électromètres à corde (1), formés d'un fil de platine ou de quartz argenté, isolé à un bout, de 3 environ de diamètre et tendu entre deux armatures chargées en sens contraires. Le champ électrique des armatures (à dessein en forme de couteaux) incurve alors le fil proportionnellement à la charge que lui apporte le courant électronique à mesurer : une petite lunette auxiliaire facilite l'étude du phénomène,
17. Déraizs DE consrRücrioN. — Les cellules photo-électriques sont assez difficiles à construire. MM. H. E. Ives (2) et J. Kunz (3) en Amérique, À. F. et F. A. Lindemann (4) en Angleterre, Masamichi-So au Japon, G. Rougier (5) à Strasbourg et quelques fabricants qui appliquent les procédés de ces savants en font cependant assez couramment.
La pureté initiale du métal alcalin est de rigueur. Les cellules les plus intéressantes sont celles au Potassium : or il faut distiller plusieurs fois le métal dans le vide, puis
(4) Tu Wucr, Physikalische Zeitschrift, t. XN, 1914, p. 250. — Depuis, d’autres et notamment M. RouGier ont construit de tels électromètres.
(2) Loc. cit.
(3) Astrophysical Journal, t. XLV, 1917, p. 69.
(4) Monthly Notices, t. LXXIX, 1919, p. 343. — Article donnant de nombreux détails.
(5) Loc. cit.
Cours d’Astronomie. — BosLer-nl, 6
provoquer, par un traitement électrique approprié, la formation superficielle d’un hydrure qui accroit la sensibilité. dans le rapport de 1 à 100. On doit ensuite enlever l’hydrogène qu'il a fallu introduire à cet effet et le remplacer par un gaz inerte, argon ou hélium, à une pression de 0,75 mm. de mercure. L'utilité de ce gaz est de permettre des ionisations secondaires, par collision des électrons émis directement par le potassium avec les molécules qu'ils viennent rencontrer. Ces ionisations, sources de nouveaux électrons, augmentent d'autant le courant électronique initial. La distance optimum entre les électrodes de la cellule est5 centimètres. La température la meilleure pour opérer est avec le potassium, métal le plus sensible, d'environ 25° C.; mais les ampoules se laissent heureusement assez peu influencer par les variations thermiques et il n'y a pas lieu de les en préserver spécialement. Par contre, la matière de l’ampoule a une grande importance : le quartz est la meilleure; les autres verres donnent en général un «courant d’obscurité », plus ou moins fort, qui se manifeste même quand la cellule est dans l'obscurité et vient s'ajouter, quand elle est illuminée, au courant étudié. Enfin 1l est utile d'éviter les effets d'inertie ; c'est-à-dire que le courant doit prendre une valeur stable dès que la lumière arrive et cesser aussitôt après : on y parvient en recouvrant de potassium toute la paroi interne, sauf la région circulaire par où entrent Les rayons lumineux(f).
Dans les applications astronomiques, afin de réduire au minimum la capacité de l'appareil de mesure, on suspend l’électromètre (PL. II) à la partie oculaire de la lunette : on évite ainsi tout conducteur superflu, qu'il faudrait d'ailleurs protéger électrostatiquement contre les charges parasites. L'électromètre devant rester vertical est suspendu d'ordinaire à la Cardan.
Moyennant toutes ces précautions, on obtient avec les cellules photo-électriques une sensibilité environ 200 fois
(4) J. G. Kemr, Conditions of Sensibility of Photo-Electric Cells, Physical Review, 2e série, t. [, 4913, p. 274.
