Comptes Rendus
Le théorème de Biot et le changement de variable de Biot–Auer–Standish : commentaire historique
Comptes Rendus. Physique, Volume 23 (2022) no. S1, pp. 483-501.

À l’occasion d’un mémoire paru en 1836 sur les réfractions astronomiques, Biot (1774–1862) introduit son changement de variable devenu classique pour calculer numériquement l’intégrale de réfraction — ainsi rendue non-impropre dans le cas d’un astre vu sur l’horizon astronomique. Biot démontre aussi un beau théorème donnant le grandissement angulaire vertical local sur cet horizon. Il commente divers modèles d’atmosphère.

In a 1836 publication on astronomical refractions, Biot (1774–1862) introduced a change of variable, which would become classical, in order to numerically calculate the refraction integral. This change renders well-behaved the integral, in the case when a celestial body is seen on the astronomical horizon. Biot also proves a beautiful theorem, giving the local vertical angular magnification on such horizon. In addition, he comments on various atmospheric models.

Reçu le :
Révisé le :
Accepté le :
Première publication :
Publié le :
DOI : 10.5802/crphys.117
Mot clés : Réfraction astronomique, Biot (Changement de variable de, Théorème de), Auer, Standish, Hohenkerk, Sinclair, Intégrale de réfraction (Calcul numérique de l’)
Keywords: Astronomical refraction, Biot (Change of variable of, Theorem of), Auer, Standish, Hohenkerk, Sinclair, Refraction integral (Numerical calculation of the)
Luc Dettwiller 1

1 Université Jean Monnet Saint-Etienne, CNRS, Institut d Optique Graduate School, Laboratoire Hubert Curien UMR 5516, F-42023, SAINT-ETIENNE, France
Licence : CC-BY 4.0
Droits d'auteur : Les auteurs conservent leurs droits
@article{CRPHYS_2022__23_S1_483_0,
     author = {Luc Dettwiller},
     title = {Le th\'eor\`eme de {Biot} et le changement de variable de {Biot{\textendash}Auer{\textendash}Standish~:} commentaire historique},
     journal = {Comptes Rendus. Physique},
     pages = {483--501},
     publisher = {Acad\'emie des sciences, Paris},
     volume = {23},
     number = {S1},
     year = {2022},
     doi = {10.5802/crphys.117},
     language = {fr},
}
TY  - JOUR
AU  - Luc Dettwiller
TI  - Le théorème de Biot et le changement de variable de Biot–Auer–Standish : commentaire historique
JO  - Comptes Rendus. Physique
PY  - 2022
SP  - 483
EP  - 501
VL  - 23
IS  - S1
PB  - Académie des sciences, Paris
DO  - 10.5802/crphys.117
LA  - fr
ID  - CRPHYS_2022__23_S1_483_0
ER  - 
%0 Journal Article
%A Luc Dettwiller
%T Le théorème de Biot et le changement de variable de Biot–Auer–Standish : commentaire historique
%J Comptes Rendus. Physique
%D 2022
%P 483-501
%V 23
%N S1
%I Académie des sciences, Paris
%R 10.5802/crphys.117
%G fr
%F CRPHYS_2022__23_S1_483_0
Luc Dettwiller. Le théorème de Biot et le changement de variable de Biot–Auer–Standish : commentaire historique. Comptes Rendus. Physique, Volume 23 (2022) no. S1, pp. 483-501. doi : 10.5802/crphys.117. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.5802/crphys.117/

[1] J.-P. Poirier Jean-Baptiste Biot (1774–1862) Un savant méconnu, Hermann, Paris, 2011

[2] J.-B. Biot; F. Arago Sur les affinités des corps pour la lumière, et particulièrement sur les forces réfringentes des différens gaz, Mém. Inst., Volume 7 (1806), pp. 39-66

[3] J.-B. Biot Recherches sur les réfractions extraordinaires qui ont lieu près de l’horizon, Garnery, Paris, 1810

[4] J.-B. Biot Sur les réfractions astronomiques, C. R. Acad. Sci., Volume 3 (1836), pp. 237-244

[5] J.-B. Biot Note additionnelle à un mémoire sur les réfractions atmosphériques, C. R. Acad. Sci., Volume 3 (1836), p. 504

[6] J.-B. Biot Sur la constitution des régions supérieures de l’atmosphère terrestre, C. R. Acad. Sci., Volume 3 (1836), pp. 597-604

[7] J.-B. Biot Remarques sur quelques points d’une discussion élevée dans la 7 e réunion de l’Association Britannique pour l’avancement des sciences, partie Mathématique, C. R. Acad. Sci., Volume 6 (1838), pp. 71-78

[8] J.-B. Biot Sur la vraie constitution de l’atmosphère terrestre déduit de l’expérience, avec ses applications à la mesure des hauteurs par les observations barométriques, et au calcul des réfractions, C. R. Acad. Sci., Volume 6 (1838), pp. 390-401

[9] J.-B. Biot Addition au mémoire sur la constitution physique de l’atmosphère terrestre, C. R. Acad. Sci., Volume 6 (1838), pp. 479-481

[10] J.-B. Biot Note lue par M. Biot, à l’occasion du Compte rendu de la dernière séance, C. R. Acad. Sci., Volume 39 (1854), pp. 445-448

[11] J.-B. Biot Note sur les articles relatifs aux réfractions atmosphériques, inserés au dernier numéro du Compte rendu, C. R. Acad. Sci., Volume 39 (1854), pp. 517-519

[12] J.-B. Biot Sur les réfractions atmosphériques, C. R. Acad. Sci., Volume 39 (1854), pp. 567-580

[13] J.-B. Biot Sur la théorie des réfractions atmosphériques, C. R. Acad. Sci., Volume 39 (1854), pp. 708-721

[14] J.-B. Biot Sur la théorie des réfractions atmosphériques, C. R. Acad. Sci., Volume 39 (1854), pp. 817-828

[15] J.-B. Biot Sur la théorie des réfractions atmosphériques, C. R. Acad. Sci., Volume 39 (1854), pp. 933-949

[16] J.-B. Biot Sur le degré de confiance que l’on doit accorder aux Tables de réfractions actuelles. Détermination des circonstances hors desquelles leur application cesse d’être légitime, C. R. Acad. Sci., Volume 40 (1855), pp. 83-96

[17] J.-B. Biot Note de M. Biot sur l’ensemble des articles relatifs aux réfractions atmosphériques insérés par lui dans les Comptes rendus précédents, C. R. Acad. Sci., Volume 40 (1855), pp. 597-604

[18] J.-B. Biot Analyse des Tables de réfraction construites par Newton, avec l’indication des procédés numériques par lesquels il a pu les calculer, J. Savants (1836), pp. 735-754

[19] J.-B. Biot Sur les réfractions astronomiques, Additions à la Connaissance des Tems, Volume 1839 (1836), pp. 3-114

[20] J.-B. Biot Sur la vraie constitution de l’atmosphère terrestre déduite de l’expérience, avec ses applications à la mesure des hauteurs par les observations barométriques, et au calcul des réfractions, Additions à la Connaissance des Temps, Volume 1841 (1838), pp. 3-112

[21] L. Dettwiller Propriétés remarquables de la réfraction astronomique dans une atmosphère à symétrie sphérique, C. R. Phys., Volume 23 (2022) no. S1, pp. 63-102 | DOI

[22] L. Dettwiller Properties of optical ducts, their chromatism and its effects on astronomical refraction, 2022 (preprint) | arXiv

[23] L. Dettwiller La discussion par Kummer d’une quadrature sur la réfraction astronomique : commentaire historique, C. R. Phys., Volume 23 (2022) no. S1, pp. 503-525 | DOI

[24] L. Dettwiller Phénomènes de réfraction atmosphérique terrestre, C. R. Phys., Volume 23 (2022) no. S1, pp. 103-132 | DOI

[25] L. Dettwiller Short review on the refractive index of air as a function of temperature, pressure, humidity and ionization, 2022 (preprint) | arXiv

[26] L. Auer; E. M. Standish Astronomical refraction: Computational method for all zenith angles, Astron. J., Volume 119 (2000), pp. 2472-2474 | DOI

[27] L. Dettwiller Panorama historique de l’étude de la réfraction astronomique : une histoire méconnue entre optique, mathématiques et géodésie, C. R. Phys., Volume 23 (2022) no. S1, pp. 13-62 | DOI

[28] J. Ivory On the astronomical refractions, Philos. Trans. R. Soc. Lond. (1823), pp. 409-495

[29] L. H. Auer; E. M. Standish Astronomical refraction: Computational method for all zenith angles (1979) (Technical report)

[30] A. T. Young “J. B. Biot and refraction calculations”, American Astronomical Society, 197th AAS Meeting,, Bull. AAS, Volume 32 (2000), p. 1383

[31] A. T. Young Sunset Science. IV. Low-altitude refraction, Astron. J., Volume 127 (2004), pp. 3622-3637 | DOI

[32] C. Y. Hohenkerk; A. T. Sinclair The computation of angular atmospheric refraction at large zenith angles, 1985 (Nautical Almanac Office Tech. Note 63, H. M. Nautical Almanac Office, Royal Greenwich Observatory, Londres, p. 1–12)

[33] B. Garfinkel Astronomical refraction in a polytropic atmosphere, Astron. J., Volume 72 (1967), pp. 235-254 | DOI

[34] J. Saastamoinen Contributions to the theory of atmospheric refraction. Part II. Refraction corrections in satellite geodesy, Bull. Géod., Volume 47 (1973), pp. 13-34 | DOI

[35] S. N. Kivalov; A. T. Young Horizontal magnification of finite-sized celestial objects, Appl. Opt., Volume 49 (2010), pp. 2720-2727 | DOI

[36] A. T. Young (communication privée)

[37] J.-B. Biot Traité Élémentaire d’Astronomie Physique, t. 2, Bernard, Paris, 1811

[38] A. T. Young Relations among atmospheric structure, refraction, and extinction, C. R. Phys., Volume 23 (2022) no. S1, pp. 179-212 | DOI

Cité par Sources :

Commentaires - Politique


Ces articles pourraient vous intéresser

Panorama historique de l’étude de la réfraction astronomique : une histoire méconnue entre optique, mathématiques et géodésie

Luc Dettwiller

C. R. Phys (2022)


Les tables de réfraction astronomique

François Mignard

C. R. Phys (2022)


Propriétés remarquables de la réfraction astronomique dans une atmosphère à symétrie sphérique

Luc Dettwiller

C. R. Phys (2022)