mecanique celeste

KÉPLER,RÖMER ET NEWTON –UNE FASCINATION
GYMNASE DE BURIER
MECANIQUE CELESTE
TM 2005 Physique, D. DUCRET et F. NICOLIER, 2 5M

GYMNASE DE BURIER
MECANIQUE CELESTE
KÉPLER, RÖMER ET NEWTON – UNE FASCINATION
B URIER , LE 7 OCTOBRE 2005 D AMIEN DUCRET ET F LORIAN NICOLIER, 2 M 5

I LLUSTRATION DE COUVERTURE :
PHOTOMONTAGE DE CLICHÉS ET DESSINS DE LA PLANÈTE J UPITER

REMERCIEMENTS
Nos premiers mots vont aux personnes qui, par leurs connaissances en astronomie, en
physique et en mathématiques, ont su nous prodiguer enthousiasme, curiosité et esprit
scientifique, Bastien Confino, professeur d’astronomie à l’Université Populaire de
Lausanne ainsi qu’à l’Ecole Romande d’Astronomie, médiateur scientifique à la Radio
Suisse Romande et Rolf Wuethrich, Docteur Ingénieur es physique, Chargé de cours,
Laboratoire de Systèmes Robotiques, Ecole polytechnique fédérale de Lausanne, Vice-
président de l’Astro Club Aigle et médiateur scientifique à l'Observatoire de Vérossaz.
Frédéric Bardin, André Debackère, Florent Losse, Grégory Giuliani, Axel Canicio, Vincent
Mury, Bertrand Tièche, Anne-Marie Cordoba-Bavaud, Jean-François Weiber, Olivier
Baumann et Michel Burnier ont contribué à leur manière à ce travail. Que dire sinon leur
témoigner toute notre reconnaissance pour toute l’aide qu'ils nous ont apportée.
Notre reconnaissance va tout naturellement à notre professeur de physique, Didier
Bonnaz, pour nous avoir offert la possibilité de réaliser cette étude.
Nous sommes également très reconnaissants à Jean-Louis Badin, Thierry Demange et
Guy A. Ducret, papa de Damien, de nous avoir transmis avec ardeur une part de leur
savoir-faire en imagerie numérique.
Nous remercions également Frédéric Graf, Président de l’Astro Club Aigle, Jean-Paul
Hurlimann et Stéphane Kespy, qui ont relu des parties du manuscrit et nous ont fait part
de leurs inestimables suggestions.
Nous n'en serions pas arrivés à ce point sans le soutien constant de nos parents.

T ABLES DES MATIERES
LES AUTEURS IV
INTRODUCTION V
1 THÉORICIENS DU
XVII
ÈME SIÈCLE
J
OHANNES K ÉPLER 1
L
OI DES ORBITES 2
L
OI DES AIRES 3
L
OI DES PÉRIODES
O
LAÜS R ÖMER 5
L A GRANDE DÉCOUVERTE DE 1676
I
SAAC N EWTON 6
L
OI D ' ATTRACTION UNIVERSELLE 8
2 MESURE DU TEMPS AU
XVII
ÈME SIÈCLE 9
3 INSTRUMENTS D’OBSERVATION ET DE FOCALISATION
L
E TÉLESCOPE COMPACT S CHMIDT -C ASSEGRAIN 10
A
VANTAGES 11
D
ÉSAVANTAGES 12
C
ARACTÉRISTIQUES OPTIQUES 13
L
E DISQUE D ’H ARTMANN 15
L
E DISQUE D ’H ARTMANN ET L ’ ALIGNEMENT DES OPTIQUES 16
L’
UTILITÉ DU DISQUE D ’H ARTMANN EN ASTROPHOTOGRAPHIE 17
4 IMAGERIE WEBCAM
G
ÉNÉRALITÉS 18
L
A WEBCAM
L
E MONTAGE DE LA WEBCAM 19
L
ES EFFETS DE LA TURBULENCE
L
A FOCALISATION À L ’ AIDE D ’ UNE WEBCAM
L
OGICIELS D ’ ACQUISITION ET DE TRAITEMENT D ’ IMAGES 20
L’
ACQUISITION 21
L
E TRAITEMENT 23
A
PERÇU D ’ IMAGES PLANÉTAIRES 24
5 PLANETES
V
ISIBILITÉ DES PLANÈTES 25
L
ES PLANÈTES INFÉRIEURES
L
ES PLANÈTES SUPÉRIEURES
P
LANÈTES EN QUADRATURE 26
J
UPITER , PREMIÈRE PLANÈTE GAZEUSE DU SYSTÈME SOLAIRE 27
V
OCABULAIRE PARTICULIER UTILISÉ EN ASTRONOMIE PLANÉTAIRE 29
II