意義與機制
月球的一半通常被陽光照亮。當月球相對於地球週期的位置發生變化時，面向地球的磁碟部分亮度會發生變化。
在新月時，大約在太陽的方向上，被照亮的半球主要面向遠離地球。在滿月時，與太陽相對，地球面向的半球被照亮。上弦月和下弦月出現在中間位置。
關係與條件
利用模擬的圓形軌道和平行光近似，被照亮的面積為 (1−cosθ)/2。當 θ = 90° 時，圓盤的一半被照亮；當 θ = 180° 時，整個圓盤被照亮。
盤面的傾斜以及更亮的那面方向，會根據觀察位置和觀察角度而變化。該模型適用於北半球的觀測，而月食則需要不同的對準條件。
觀察實驗中需要注意的事物
90°是第一象限，光照度為50%；180°是滿月，光照度為100%。在這一檢視中，增亮的月相位於右側，而減亮的月相位於左側。
假設一個圓周軌道，平行太陽光，以及北半球中的一個正盤。尺寸和距離採用示意比例，相的劃分分為八個部分，間隔為 45°。 忽略盤的旋轉、傾斜以及觀測地點上的日蝕現象。 這些相的形成並非由地球的陰影造成。
關鍵關係與符號
f = (1−cos θ)/2
| 符號 | 含義 | 單位 |
|---|---|---|
| θ | 模擬的朔月位置所測的軌道配置角度 | ° |
| f | 可見盤的照亮程度 | 0~1 |
透過範例確認
月相的變化的直接原因是什麼？
月球在面向太陽的半球中總是明亮。由於地球從不同的方向觀察，使得半球的變化，從而產生月相。
常見誤解
- 之所以月相呈現彎月，並非因為地球的陰影遮擋了月亮。