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観測天文学において、位相角とは、観測対象に入射する光と、対象から反射される光との間の角度のことである。天体観測の文脈では、これは通常、太陽－観測対象－観測者間の角度を指す。
地上観測においては、「太陽－天体－地球」は「太陽－天体－観測者」とほぼ同じ意味になることが多い。これは、視差によって違いが生じるためであり、月の観測では視差が最大で1°、つまり満月の直径の2倍にもなることがある。宇宙旅行の発展に伴い、また宇宙空間の他の地点からの仮想的な観測においては、位相角の概念は太陽と地球とは独立したものとなった。
この用語の語源は惑星の位相の概念に関連しており、天体の明るさや「位相」としての見え方は位相角の関数であるためである。
位相角は0°から180°まで変化します。0°の値は、照明装置、観測者、および物体が一直線上に並び（すべて同じ線上にある）、照明装置と観測者が物体の同じ側にある位置に対応します。180°の値は、物体が照明装置と観測者の間にある位置であり、下合と呼ばれます。90°未満の値は後方散乱を表し、90°を超える値は前方散乱を表します。
月（月の満ち欠けを参照）、金星、水星などの天体では、位相角（地球から見た場合）は0 ～ 180°の範囲全体をカバーします。外惑星では、より狭い範囲をカバーします。たとえば、火星の最大位相角は約45°です。木星の最大位相角は11.1°、土星は6°です。[ 1 ]
天体の明るさは位相角の関数であり、位相角は一般的に滑らかですが、0°付近にいわゆる衝スパイクと呼ばれる現象があり、これは巨大ガス惑星や顕著な大気を持つ天体には影響しません。また、位相角が180°に近づくにつれて天体は暗くなります。この関係は位相曲線と呼ばれます。