まず次の全体図を理解しましょう.
※問題によっては太陽の光が左から当たっていることもありますが,地球の北極から見た図であることは変わりありません.
それぞれの月の位置で,観測者から見た月の見え方を考えていくことになります.基本的には「影のついている球をどうえがくか」という,絵のかき方の問題です.
次に,理解の簡単な月の見え方から考えていきます.
次のように太陽と同じ方向に月がある時,次は新月で見えません.
※「観測者から見た空」には,観測者が南を向いている時の「月の見え方」をえがいています.「観測者から見た空」は,月が南中した時であることに注意しましょう.(南中していないときの見え方はあとで説明します)
※この図で,観測者から「地球から離れて見た月」の影しか見えません.つまり月は見えません.新月です.
次のように太陽とちょうど反対に月がある時,月は満月です.
※この図で,観測者から「地球から離れて見た月」の明るい面すべてが見えます.つまり月は満月です.
月が次のような位置にある時,上弦の月が見えます.
※「地球から離れて見た月」と,「観測者から見た月」で,影のでき方が同じであることに注意しましょう.
月が次のような位置にある時,下弦の月が見えます.
※こちらも「地球から離れて見た月」と,「観測者から見た月」で,影のでき方が同じであることに注意しましょう.
では,月の見え方をえがく時に難しい位置にある月を考えていきます.
月が次の位置にある時,三日月が見えます.
※「地球から離れて見た月」は本来球形です.ここにできた影を観測者から(正面から)見た時にどのようにえがけるか気をつけましょう.
同じように,ほかに3つのパターンがえがけます.
では最後に,月の公転の順番に見え方を連絡で見ていきましょう.新月をスタートとします.
このように考えて,観測者から見える月の満ち欠けを理解しましょう.