开普勒定律描述了行星绕太阳运动的过程,由约翰内斯·开普勒于1609年至1619年间发表。
图 1：第一定律和第二定律的图示。请注意，所有行星（水星除外）都具有几乎圆形的轨道，并且所给的说明是高度夸张的。
- 开普勒第一定律
每个行星都沿着椭圆运动，太阳位于椭圆的焦点上（更准确地说：太阳和行星绕其重心运行）。
- 开普勒第二定律
将任何行星连接到太阳的假想线会在相等的时间内扫过相等的区域。该定律如图1所示:行星从位置1移到2,扫过区域一所需的时间恰好是从位置3移到4,扫过区域B的时间,这些区域相同,即A = B。可以看出，该定律是角动量守恒的结果。
- 开普勒第三定律
任何行星的周期的平方与轨道的半长轴的立方成正比,即T2~一个3.,其中T表示周期,表示轨道半长轴(见图1)。对于圆形轨道(= r)的特殊情况,这可以通过将重力与向心力相等并代入轨道速度来表示：
