天文的科普知識:日食的發生規律及原理

　　在年少學習的日子里，是不是經常追著老師要知識點？知識點有時候特指教科書上或考試的知識。還在苦惱沒有知識點總結嗎？以下是小編整理的天文的科普知識:日食的發生規律及原理，歡迎大家借鑒與參考，希望對大家有所幫助。

　　日食的“季節”

　　日食的發生必須是滿月出現在黃白交點的一定界限之內，這個界限就叫做“食限”。如果新月在黃道和白道的交點附近18度左右的范圍內，就可能發生日食；如果新月在黃道和白道的交點附近16度左右的范圍內，則一定有日食發生。

　　黃道、白道的交點有兩個，這兩個交點相距180度，故一年之中有兩段時間可能發生日食，這兩段時間都稱為“食季”，它們相距半年。

　　太陽在黃道上每天向東移動約1度，由于日食的食限為18度左右的范圍，太陽從黃道和白道交點以西的18度運行到黃道和自道交點以東的18度，大約需要36天，也就是說日食的每一個食季為36天。

　　一年之中有幾次

　　日食的一個食季是36天，比一個朔望月的平均長度29.53天要長。因此在一個日食的食季內必定會發生一次日食，也可能發生兩次日食。一年之中有兩個日食食季，所以在一年之內至少有兩次日食發生，也可能有四次日食發生（如果每個食季中都包含兩個朔日的話）。

　　在太陽的引力作用下，黃道和白道的交點會不斷地沿著黃道從東向西移動，每年移動約20度，方向與太陽沿黃道運行的方向相反，因此太陽在黃道上 連續兩次通過同一交點所經歷的時間間隔（這個間隔叫“食年”）比一年（365.2422天）要短，只有346.62天，要約少19天。

　　這樣就會產生兩種情況：

　　1）一年365.2422天之內，包含了兩個完整的食季和一個不完整的食季。比方說第一個食季開始1月初，那么經過346.62天一個食年之 后，第三個食季就會在同一年的12月中旬開始，在這種情況下就可能發生五次日食（不會六次，因為第三個食季不完整）；

　　2）一年365.2422天之內，包含了兩個不完整的 食季（一個在年頭，一個在年尾）和一個完整的食季，在這種情況下就可能發生四次日食。

　　所以，一年中，發生日食最多的次數是五次。

　　[注]

　　1）黃道：太陽在天空移動的軌跡，并不是我們平常認為的一天移動一周，我們平時看到的太陽移動是由于地球的自轉引起的，黃道是由于地球的公轉引起的，一年移動360度。

　　2）白道：月亮在天空移動的軌跡。

　　食相

　　日全食發生時，根據月球圓面同太陽圓面的位置關系，可分成五種食象：

　　1.初虧。月球比太陽的視運動走得快。日食時月球追上太陽。月球東邊緣剛剛同太陽西邊緣相“接觸”時叫做初虧，是第一次“外切”，是日食的開始。

　　2.食既。初虧后大約一小時，月球的東邊緣和太陽的東邊緣相“內切”的時刻叫做食既，是日全食（或日環食）的開始，對日全食來說這時月球把整個太陽都遮住了，對日環食來說這時太陽開始形成一個環；日食過程中，月亮陰影與太陽圓面第一次內切時二者之間的位置關系，也指發生這種位置關系的時刻。

　　食既發生在初虧之后。從初虧開始，月亮繼續往東運行，太陽圓面被月亮遮掩的部分逐漸增大，陽光的強度與熱度顯著下降。當月面的東邊緣與日面的東邊緣相內切時，稱為食既。天空方向與地圖東西方向相反。

　　3.食甚。是太陽被食最深的時刻，月球中心移到同太陽中心距離最近；日偏食過程中，太陽被月亮遮蓋最多時，兩者之間的位置關系；日全食與日環食過程中，太陽被月亮全部遮蓋而兩個中心距離最近時，兩者之間的位置關系。也指發生上述位置關系的時刻。

　　4.生光。月球西邊緣和太陽西邊緣相“內切”的時刻叫生光，是日全食的結束；從食既到生光一般只有二三分鐘，最長不超過七分半鐘。

　　對于日食，食甚后，月亮相對日面繼續往東移動。

　　5.復圓。生光后大約一小時，月球西邊緣和太陽東邊緣相“接觸”時叫做復圓，從這時起月球完全“脫離”太陽，日食結束。

　　日全食與日環食都有上述5個過程，而日偏食只有初虧、食甚、復圓3個過程，沒有食既、生光。

　　辭海另解：日食的過程中，月亮陰影和太陽圓面第二次外切時的位置關系，也指發生這種位置關系的時刻。復圓是日食過程的結束。

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