Comptes Rendus
Les tables de réfraction astronomique
[Tables of astronomical refraction]
Comptes Rendus. Physique, Volume 23 (2022) no. S1, pp. 133-178.

The paper investigates the refraction as it concerns position astronomy and the attempts of generations of astronomers since Tycho Brahe to estimate its size as a function of the apparent zenith distance of the sources. A few historical models are introduced and their value discussed by comparison to modern tables. The fundamental equation of the light-rays is established starting from the Fermat principle, together with a sample of analytical approximations of its solution down to the end of the XIXth century. Finally the two numerical approaches used today are presented with some details alongside the standard model of the Earth atmosphere. Theoretical expressions are developed step by step to allow the coding into a computer program.

Histoire de la découverte de la réfraction astronomique et des méthodes mises en œuvre pour en tenir compte dans les mesures de position des astres. On reprend le fil historique depuis Tycho Brahé pour la construction de tables empiriques dans un premier temps, puis de modèles mathématiques utilisant les lois de l’optique et de la physique des gaz. Établissement des équations fondamentales et présentation de quelques solutions analytiques, comparées aux calculs actuels. Discussion des modèles numériques actuels et des modèles d’atmosphères dérivés de l’atmosphère standard. Les expressions théoriques sont développées pas à pas pour permettre le codage informatique.

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DOI: 10.5802/crphys.123
Mot clés : réfraction, astronomie, astrométrie, tracé de rayon, optique atmosphérique, histoire de l’optique
Keywords: refraction, astronomy, astrometry, ray tracing, atmospheric optics, history of optics

François Mignard 1

1 Université Côte d’Azur, Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Laboratoire Lagrange, Bd de l’Observatoire, CS 34229, 06304 Nice Cedex 4, France
License: CC-BY 4.0
Copyrights: The authors retain unrestricted copyrights and publishing rights
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