Le rayonnement cosmique primaire, provenant notamment du soleil mais aussi de la galaxie entière, est un flux de noyaux atomiques et d’autres particules. Ce rayonnement entre en collision avec l’atmosphère de la Terre, et les protons qui le constituent interagissent alors avec les noyaux de l’atmosphère et forment une gerbe de particules (fig.1).

Figure 1 : Schéma de la gerbe de particules du rayon cosmique secondaire

Le muon se forme dans les hautes couches de l'atmosphère à une altitude d'environ 10000 à 20000m. Son temps de vie théorique dans son référentiel propre est de τ₀=2,197 µs.

Il a également, dans ces conditions, une vitesse très proche de celle de la lumière : environ 0,9997c, soit 2,9979.10⁸m.s^-1. Statistiquement ces données devraient lui permettre de parcourir seulement une distance d₀ proche de 660m au cours de sa vie :

Figure 3 : Schéma de l'arrivée théorique et réelle du muon

Notons que le flux de muons arrivant à la surface de la Terre est décrit par un phénomène statistique. De fait, chacune des données exploitées au cours de ce projet sont des moyennes de nombreuses mesures consécutives, afin de limiter les imprécisions dues aux écarts entre la théorie et la réalité.

Le nombre de muons détectés peut varier en fonction de différents paramètres (au niveau du cosmodétecteur, et au niveau environnemental) que nous allons devoir prendre en compte pour interpréter nos mesures. Nous avons donc réalisé plusieurs expériences qui nous ont permis de tester ces paramètres un par un. Au niveau des paramètres du cosmodétecteur, nous avons essayé de déterminer si l'intervalle de comptage*, et l'inclinaison des plaques avaient une influence sur nos mesures. D'autres expériences nous ont permis d'évaluer l'influence de facteurs environnementaux sur le nombre de muons détectés : la météo et l'altitude.