日全食的形成原理_日食是怎么回事

日食，是一种特殊天文现象，是月球遮住了太阳所致。当地球、月球、太阳三者运行到同一直线上，且月球位于地球与太阳之间时便会发生日食现象。在日食中，日环食与日全食是最为壮观的景象。

日食是什么？

日食是一种自然现象，当月球阻挡全部或部分太阳光到达地球时就会发生。这会导致太阳部分或完全变暗，具体取决于月球的位置和观察者的位置。日食总是与新月同时发生，因为那是月球进入地球和太阳之间的时候。

日食期间会发生什么？

当地球绕太阳旋转以及月球绕地球运行时，月球的影子似乎会“穿越”不同的位置。

©Vito Technology, Inc.

日食期间，太阳、月球和地球排成一行：月球阴影落在地球表面的特定区域，形成日食路径。由于月球的阴影太小，无法覆盖整个地球，因此只能在这条路径内看到日食。

日食的类型

半影是阴影较亮的外部部分。本影是阴影的中心部分。伪本影是从本影结束处开始的半阴影。

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月球的影子可分为三部分：半影、本影和伪本影。我们看到的日食类型取决于阴影落在地球上的哪一个部分。

日偏食

日偏食不像其他日偏食那么壮观，但仍然是独特而有趣的天文事件。

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日偏食是指月球仅覆盖太阳的一部分。当太阳、月球和地球没有形成一条完美的直线时，就会发生这种情况，因此月球只会在地球上投射半影。从半影内的区域看，太阳看起来像一个部分被覆盖的圆盘。

日全食

日全食期间，月亮完全遮挡阳光，导致天空变暗，星星变得可见。日冕（太阳的外层大气）也可以被视为月球周围的发光光环。

当从地球上看月球完全遮挡住太阳并产生本影时，就会发生日全食。当月球的视尺寸大于太阳的视尺寸时，就会发生这种情况。在日全食期间，天空变得像夜间一样黑暗，并且日冕（太阳的外部大气）变得可见。由于半影总是围绕着本影，因此从全食路径附近的地区可以看到日偏食。

日环食

在日环食期间，天空不会完全变暗，而是呈现出暮色。这种类型的日食也被称为“火环”，因为月球周围有明亮的阳光环。

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当月球在远地点或接近远地点时经过太阳和地球之间时，就会发生日环食。在日环食期间，月球会投射出伪本影；只有当光源的直径大于投射阴影的物体的直径时，才会存在这种类型的阴影。当月球远离地球时，它的角尺寸太小而无法完全覆盖太阳。这就是为什么我们看到**“火环”**，就是黑暗月盘周围的一圈薄薄的阳光。由于本影总是被半影包围，因此从日环食路径附近的地区可以看到日偏食。

混合日食

要发生混合日食，月球、太阳和地球的位置应使地球的某些部分位于本影内，而其他部分则留在伪本影内。

混合日食沿其路径从日环食变为日全食，反之亦然。由于地球是圆的，从一个地点到另一个地点到月球的距离是不同的。因此，更靠近月球的地方停留在本影内，而距离月球较远的地方则穿过伪本影。因此，沿着日食路径的不同地区的观察者可以看到全食或日环食，具体取决于他们所在的位置。但是，您无法从一个地方同时看到这两种日食。由于本影和反影始终被半影包围，因此您可以从靠近混合日食路径的位置看到日偏食。

贝利珠和钻石戒指效果

贝利珠和钻石环效应是由于月球表面不规则而产生的。

日全食本身就很壮观，但在日食期间还可以观察到特殊的天文效应。由于月球有陨石坑，月球表面的边缘不平坦。当月盘即将完全覆盖太阳时，最后的阳光穿过月球的景观，形成一排类似于一串珠子的斑点。因此得名贝利珠，以纪念解释这一现象的英国天文学家弗朗西斯·贝利。钻石戒指效果当只剩下一颗“珠子”时，看起来就像发光戒指中的一颗闪亮的钻石。

 

日食的概述

日食，从字面意思，我们也可以理解为食日，即“吃掉”太阳。那么是什么“吃掉”太阳呢？月亮！在我国古代民间传说是“天狗食日”，因为人们不知道是什么，所以认为是“天狗”。随着科技的发展，我们现在知道了，是月亮“吃掉”了太阳。

日食上演时，需要使用专业的太阳滤镜观赏。如果是部分被月亮遮住，那么这被称为日偏食，如果全部被月亮遮住，这被称为日全食。还有一种很壮观的日食，那就是日环食，它的样子就如同天上挂了一个超级无敌的天然指环。

1999年8月11日的日全食

当一个观测者（在地球上）位于月球投射到地面的阴影时（位于食带中），月亮就会完全的或部分的遮住太阳，这一地区就发生了日食现象。只有当月球接近黄道面时，太阳、月亮和地球几乎在一条直线上（朔望），这种情况才会发生日食现象。在日偏食和日环食类型中，月亮只能遮挡住部分太阳。

如果月球的运行轨道是圆形的，且在距离上离地球稍微近一点，再加上位于同一轨道平面，那么当每当新月发生时，我们从地球上都会看见日全食。但是，由于月球的轨道与地球围绕太阳的轨道有5°9′的倾斜夹角，所以月球的影子通常会错过地球。

只有在新月期间，月球离黄道面足够近时，日食才可能会发生。两个事件必须出现的一种特殊情况，因为月球的轨道在每个交点月（27.212220天）中其轨道节点处穿过黄道会发生二次，而每个朔望月（29.530587981天）只能发生一次新月。因此，日食（和月食）仅在日食的季节时才会发生，每年至少会发生两次，最多只能发生5次日食；其中日全食一般不会超过两次。

2012年5月20日的日环食

日食的类型

日食有四种类型：

第一种是日全食，这种情况是月亮的暗轮廓完全遮蔽强烈而又明亮的太阳光，在这种情况下，我们可以看见很微弱的太阳日冕。在所有的日全食中，全食带的范围是非常狭窄的，因此只有小部分地区才可以看见。

第二种是日环食，当太阳、月亮、地球轨道运行到近乎呈一条直线时，就会发生日环食，不过此类型事件要求月亮的视直径必须小于太阳视直径。所以，太阳看起来就是一个非常明亮的大环，或天然大指环，月亮的暗面周围被太阳光所包围。

第三种就是混合日食（也称为日环食/日全食），这种类型的日食会在日全食和日环食之间短暂的移动。也就是说在地球表面的某些点上，它看起来像日全食，而在其他附近的点上，它看起来又像日环食。这种混合日食是极为罕见的。

第三种就是日偏食，当太阳、月亮、地球沿轨道运行到偏离直线多点时，月亮只会有一部分遮挡太阳，这就是日偏食。这种现象很普遍，因为在日全食、日环食、混合食中都可以看见它。然而，有些日食只能发生日偏食，因为本影只经过地球的极地区域，不会与地球表面相交。

就太阳的亮度而言，日偏食实际上是不会发生很明显的亮度变化，因为它需要90%以上的遮蔽率才能让我们明显注意到太阳亮度变暗的现象。即使在99%的情况下，也不会比民用的黄昏暗淡。当然，如果观测者通过一个专业的太阳滤光器（为了安全起见，在观赏日食时，一定要一直使用滤光器）来观察太阳，就可以观察到太阳的变暗过程。