概念と仕組み
月の半分は通常、太陽光によって照らされています。月が地球の周りの位置を変化させると、地球を向いている部分の明るさが変化します。
新月時には、太陽の方向ほぼ上にある場所で、照らされている側は地球から遠ざかっている。満月時には、太陽の反対側が照らされている。上四分と下四分は中間的な位置で起こる。
関係式と成立条件
実験の円軌道・平行光近似では、明るく見える割合は(1−cosθ)/2です。θ=90°では半分、180°では円盤全体が明るく見えます。
ディスクの傾きと、より明るい側の方向は、観測位置と視点によって変化します。このモデルは、北半球の正面図であり、月食には別の調整条件が必要です。
仮想実験で読み取る変化
90°は、50%の照度を持つ第1四分; 180°は、100%の満月。この表示では、新月は右側が照らされ、満月は左側が照らされます。
円軌道・平行太陽光・北半球の正方向円盤を仮定します。サイズと距離は説明用の尺度で、位相名は45°間隔の8つの区間に分けられます。観測地の円盤回転・青銅・食現象は省略します。フェーズは地球の影でできません。
重要な関係式と記号
f = (1−cos θ)/2
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| θ | 実験の新月位置を基準とした公転配置の角度 | ° |
| f | 見える円盤の明るい部分の割合 | 0~1 |
例で確かめる
月の位相が変わる直接的な理由は？
月はいつも太陽側半球が明るいです。地球でその半球を見る方向が変わって位相が生じます。
よくある誤解
- 月の彎月が現れる理由は、地球の影が月を覆うことが原因ではない。