DEUXIÈME PARTIE

Calcul du courant photoélectrique à attendre du ciel nocturne.

La cellule reçoit la lumière du ciel sur une surface que je supposerai horizontale et plane. Il n’est pas difficile de calculer le flux lumineux envoyé par le ciel sur chaque centimètre carré de la cellule. En désignant par @ la brillance du ciel en bougies par centimètre carré, que l'on suppose uniforme pour simplifier, et en supposant que la cellule reçoive la lumière envoyée par la portion de sel comprise entre le zénith et le cercle de distance zénithale Ë, l'éclairement en phot est alors, d’après le calcul précédent :

E==À G(1 — cos 2Ù).

Le courant donné par la cellule est proportionnel au flux lumineux reçu (de toutes façons ce courant est très faible et s’exprimera en microampères par lumen). Si nous désignons par S cm la surface utile et par K le courant en ampères pour un lumen, le courant que la cellule pourra fournir sera :

I = KSE.

La sensibilité de la cellule est fixée par la nature même de sa cathode sensible. Nous avons employé des cellules donnant environ 10 microampères par lumen, soit K — 10-° environ. D'après mes mesures @— 107 bougie/cm? environ, ce qui conduit à l'expression :

= 1072 (1 — cos 2).

ÉTUDES SUR LA LUMIÈRE DU CIEL NOCTURNE 7 di

Pour augmenter le courant j'ai songé à prendre un très grand angle sur le ciel. La plus grande partie de mes mesures a été faite avec Ü— 219 et comme surface S — k em. Les courants à mesurer sont donc de l’ordre de 10—!? ampère.

Il est évident qu’en augmentant la surface S on augmente proportionnellement le courant. Je n’ai pas utilisé de « cellule géante », mais j'ai employé dans certaines mesures un objectif rudimentaire de grande surface lorsque l’angle à prendre sur le ciel était petit (‘). Dans certains cas, il peut être avantageux, en effet, de n’utiliser qu’une région du ciel peu étendue. J'ai alors projeté une image du ciel sur la cellule avec un objectif rudimentaire de grande ouverture relative. Avec € — 6° environ

et un diamètre de 22 cm pour l'objectif le courant photoélectrique est du même ordre que ci-dessus. Fig. 1 bis.

(!) Si on néglige le coefficient de transmission de l'objectif O (fig. 1 bis) l’éclairement de l’image du ciel située sur la fenêtre de la cellule en S est @9, où © est l’angle solide sous lequel on voit l'objectif depuis son plan focal : Q ne dépend que de l’ouverture relative de l'objectif. L’angle solide utilisé sur le ciel est au contraire w, angle sous lequel on voit la fenêtre S de la cellule depuis l'objectif O. Cet angle w est inversement proportionnel au carré de la distance focale de l'objectif. Il suffit donc que € soit le même que l’angle embrassé par la cellule employée sans objectif pour disposer à peu près du même éclairement de la cellule. L’angle utilisé sur le ciel est alors diminué en allongeant la distance focale de l'objectif sans changer son ouverture relative (ce qui augmente rapidement les dimensions de lobjectif).