Định luật Kepler

1.  Hành tinh chuyển động quanh mặt trời theo quỹ đạo hình ellipse với mặt trời nằm ở một tiêu điểm.

2. Đường nối mặt trời với hành tinh quét qua những diện tích bằng nhau trong những khoảng thời gian bằng nhau.

3. Bình phương chu kỳ quay trên quỹ đạo của một hành tinh tỷ lệ với lập phương độ dài trục lớn của quỹ đạo ellipse của hành tinh đó.

Mặc dù Kepler xây dựng các định luật về chuyển động hành tinh quanh mặt trời, nhưng chúng được ứng dụng rất tốt vào chuyển động của mặt trăng, sao chổi, vệ tinh và các thiên thể khác mà quỹ đạo phụ thuộc vào một lực hấp dẫn. Ở đây, chúng ta sử dụng định luật thứ nhất của kepler cùng với phương trình cực của ellipse để tính toán các đại lượng có liên quan trong thiên văn học.

Để thuận tiện cho việc tính toán trong thiên văn học, cần biểu diễn phương trình của ellipse theo tâm sai e và nửa trục lớn a. Ta viết khoảng cách d từ tiêu điểm đến đường chuẩn theo a theo công thức sau.