Publication : Laboratoire d'essais

- - RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
  - LABORATOIRE D'ESSAIS
  - OPTIQUE : SUR UN NOUVEAU TYPE
  - 51
  - CD m C
  - LE 26 cm
  - DE PHOTOMÈTRE par M. Louis Le Blan
  - PUBLICATION N° 107
  - (Extrait des Comptes Rendus de l’Académie des Sciences T. 224 P. 383-385, séance du JO Février 1947)
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- - OPTIQUE. — Sur un nouveau type de photomètre. Noie (1) de M. Louis Le BLAN, présentée par M. Jean Cabannes.
  - L’appareil est destiné à la comparaison de deux sources Si et Sa en lumière monochromatique par l’intermédiaire d’une source tare S. Le montage optique est représenté sur la figure. L’image de Lune des sources à étudier. S, par
  - exemple, est projetée, grâce au système optique schématisé par L1 et L2, sur le diaphragme A, et le couvre entièrement. La source tare éclaire en totalité A,, et sa distance d à ce dernier peut être mesurée avec précision. Une image de A, est donnée dans le plan P par L3, et cette image est reprise à son tour par L, qui la projette sur la fente d’entrée F d’un monochromateur. Une image de la fente de sortie F3 est donnée par Ls sur la cathode d’une cellule photoélectrique.
  - Le montage doit être réalisé de telle sorte que pour la lumière qui a franchi A, aucun nouveau diaphragme ne vienne limiter le flux, s’il n’est dans le plan de l’une des images successives de A,. Les montures de lentilles et les prismes ne doivent donc pas limiter les faisceaux après A,. Considérons donc l’aire 2 commune à A, et aux conjugués dans le plan de A, des diaphragmes postérieurs à A,, c’est-à-dire essentiellement les fentes du monochromateur. L’appareil fonctionnera par comparaison des flux envoyés à travers 2 par S, et S, et il est imporlant de noter que tout rayon lumineux ayant franchi 2 atteint la cathode photoélectrique C.
  - Un disque D, tournant à la vitesse N et muni d’une encoche permet de démasquer alternativement S, et S. Un disque D2, tournant à la fréquence 2N
  - (1) Séance du 3 février 1947.
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- - et muni d’une encoche, est situé dans le plan P, de façon à couper périodiquement le faisceau. Le mouvement des disques et la forme des encoches sont tels que lorsque D2 laisse passer la lumière, D, ne limite pas le flux émis par la source en service.
  - Soient 2/ l’aire conjuguée dans le plan de A, de l’encoche de D2, et G l’aire commune à 2 et 2‘. Le flux qui tombe sur la cathode photoélectrique est à tout instant proportionnel à o, le coefficient de proportionnalité K dépendant de la source en service. Soient K et K, les valeurs de K. En prenant une source S suffisamment intense, et en donnant à d une valeur convenable d,, on peut obtenir K = K!.
  - Dans ces conditions, deux valeurs du flux lumineux tombant sur la cellule correspondant aux temps t et — 1/2N sont égales. La loi de variation du flux lumineux au cours du temps, pendant un tour de D2, est en effet la meme, que ce flux vienne de S ou S., à un coefficient de proportionnalité près. Or, nous nous plaçons précisément dans le cas où les coefficients sont égaux. Il s’ensuit que la fréquence fondamentale du courant photoélectrique sera celle de D2, soit 2N.
  - Si au contraire K=K,, deux valeurs du flux distantes dans le temps de 1/2 N ne sont plus égales, la fréquence fondamentale est N. Ceci donne un moyen très sensible pour apprécier l’égalité de K et K,. On fait suivre la cellule photoélectrique d’un amplificateur accordé sur la fréquence N et suffisamment sélectif pour éliminer les harmoniques, et l’on règle d de manière à annuler la tension de fréquence N à la sortie de cet amplificateur.
  - On fait de même avec la source S2 que l’on substitue exactement à S,. On obtient ainsi à l’équilibre une valeur d2 de d. Des valeurs d, et d2 on déduit le rapport des brillances monochromatiques des deux sources. L’avantage de ce nouveau dispositif photométrique réside en ce que la comparaison est à la fois simultanée et permanente.
  - La simultanéité permet l’élimination des dérives des appareils de mesure, sans toutefois exclure pour ceux-ci une grande constante de temps, donc une bande passante étroite et un faible bruit de fond, grâce précisément à la permanence.
  - Sans avoir réalisé l’ensemble de l’appareil nous nous sommes attaché à en prédéterminer les possibilités pour certaines conditions d’utilisation. La cause essentielle pouvant limiter la précision de l’appareil est le bruit de fond du système de mesure. Soientle flux lumineux mesuré, et Ad l’erreur maximum admise; il faut que la tension de bruit de fond à la sortie de l’appareil soit assez faible pour permettre l’appréciation de la tension de signal due à la diffé-rence A.
  - Nous avons fait tomber sur une cellule photoélectrique à multiplicateur d’électrons (maximum de sensibilité à 5000Â) un flux ( de 10-4 lumen (lampe à filament de carbone) non modulé, auquel s’ajoutait un flux A+ de
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- - 2. 10-8 lumen, modulé à la fréquence N = 62,5 p/s. L’amplificateur avait une bande passante de o,3 p/s. Par suite d’une amplification insuffisante, nous n’avons pu déceler de tension de bruit de fond à la sortie, alors que la tension due au signal A+ était telle que l’on puisse affirmer que le rapport signal-bruit de fond était supérieur à lo.
  - Il semble donc que l’appareil permette la comparaison de deux flux dont le plus petit est & i o 4 lumen, avec une erreur relative qui n'excède pas 4 • I o-5 — £, e représentant les erreurs relatives résultant des erreurs sur la mesure de d. et d2.
  - (Extrait des Comptes rendus des séances de l'Académie des Sciences, t. 22, pp. 383-385, séance du to février 1947.)
  - GAUTHIER-VILLARS, IMPRIMEUR-LIBRAIRE DES COMPTES RENDUS DES SÉANCES DE L'ACADÉMIE DES SCIENCES.
  - 125702-47 Paris. — Quai des Grands-Augustins, 55.
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