第五节　光行差

天体所发之光经历空间，必需相当时间，始能到达观测者之眼。在此时间内，地球本身于空间亦已易其位置，是以地球上观测者所见及之天体位置为视位置而非真位置，两位置间之差别名为光行差。

今按图3－11设以SE1代表某星S之真方面。E₁d代表地球在1秒钟内所行之距离（约29.8公里/秒），E1l代表S星光在相同时间所经之距离（光速＝300000公里/秒）。则在地球上所见该星S之视方向为两矢量之差。故凡观测之星，均显现于地球运动方向之前，其角距移动等于∠SE1S′。设分别以v及V代表观测者E1及星光之速度，于是可得下列之关系。

图3－11　光行差

光速V与地球速度v相较，相差甚为悬殊，故α为小值，今将sin α径以α代之得：

此种光行差起因于地球之周年公转，故名为周年光行差。天体之真位置加入周年光行差之改正即为天体之视位置。天体之视位置亦即吾人实际观测所见之位置。各重要星体之视位置均刊列于天文年历内，已顾及周年光行差之改正。

观测者在地球上除因公转所发生之速率外，尚有由于地球自转所发生之速率，由于地球自转速率所发生之光行差，称为周日光行差。地球自转之角速度在地球上各地点均为一律，但其线速度则随纬度而异。纬度愈高者，与自转轴之垂距（平行圈半径）愈短，因此其线速度愈小。赤道上纬度为零，其线速度最高，两极纬度最高即在自转轴上，其线速度为零。是以周日光行差对于地球上不同地点之影响不同，不能在恒星位置上加一律之改正，必须于观测后计算时加入。

设R为地球之半径，约等于6378公里，φ为观测者之纬度，v为地球自转在观测点之线速度，于是

以式（2）代入（1），得：

如所观测之星适在子午圈上，则角β＝90°，如是得周日光行差

α＝0″.319cosφ（4）

α值系由于观测者东向运动而生，故在同一地球纬度上观测不同赤纬之各星，其α值均相同。

通常所指之光行差为周年光行差，至于周日光行差，其影响甚微细，除极精密观测始须加以改正外，一般可不必顾及。