日食的种类及形成原因

日食，分为日全食、日偏食、日环食、全环食。 下面我们就分别介绍一下这几种日食，并解释一下日食形成的科学知识。

日(ri)(ri)食(shi)，又作日(ri)(ri)蚀，在(zai)(zai)月球运行至(zhi)太(tai)阳(yang)(yang)与地球之间时发(fa)生(sheng)。这时对地球上的(de)部(bu)分(fen)(fen)地区来(lai)(lai)说(shuo)，月球位于太(tai)阳(yang)(yang)前方，因(yin)(yin)此来(lai)(lai)自(zi)太(tai)阳(yang)(yang)的(de)部(bu)分(fen)(fen)或(huo)全(quan)部(bu)光线被挡(dang)住，因(yin)(yin)此看起来(lai)(lai)好像是太(tai)阳(yang)(yang)的(de)一部(bu)分(fen)(fen)或(huo)全(quan)部(bu)消失了。日(ri)(ri)食(shi)只在(zai)(zai)朔，即月球与太(tai)阳(yang)(yang)呈现(xian)合的(de)状态时发(fa)生(sheng)。日(ri)(ri)食(shi)分(fen)(fen)为日(ri)(ri)偏食(shi)、日(ri)(ri)全(quan)食(shi)、日(ri)(ri)环食(shi)。观测日(ri)(ri)食(shi)时不(bu)能直(zhi)视(shi)太(tai)阳(yang)(yang)，否(fou)则(ze)会造成失明(ming)。

日全食

太(tai)阳(yang)比(bi)月(yue)(yue)球(qiu)宽(kuan)400倍(bei)，但离地(di)球(qiu)也(ye)是400倍(bei)远(yuan)。由于对称的(de)(de)缘故，月(yue)(yue)球(qiu)的(de)(de)暗影(ying)(ying)，也(ye)就是落在地(di)球(qiu)表(biao)面的(de)(de)阴影(ying)(ying)，宽(kuan)度正(zheng)好可以(yi)遮(zhe)住整个太(tai)阳(yang)。太(tai)阳(yang)光(guang)球(qiu)完全被(bei)(bei)月(yue)(yue)亮遮(zhe)住，原本明亮的(de)(de)太(tai)阳(yang)圆盘被(bei)(bei)黑色的(de)(de)月(yue)(yue)球(qiu)阴影(ying)(ying)遮(zhe)盖。然而(er)，也(ye)只(zhi)有(you)在日(ri)(ri)全食(shi)发生时(shi)才可能(neng)用肉眼观测到模(mo)糊的(de)(de)日(ri)(ri)冕。日(ri)(ri)全食(shi)只(zhi)在月(yue)(yue)球(qiu)位于近地(di)点(dian)时(shi)发生，此时(shi)月(yue)(yue)球(qiu)的(de)(de)本影(ying)(ying)锥(zhui)长(zhang)度较月(yue)(yue)地(di)之间(jian)距离长(zhang)，本影(ying)(ying)锥(zhui)才能(neng)扫到地(di)球(qiu)表(biao)面。由于太(tai)阳(yang)的(de)(de)实际体积比(bi)月(yue)(yue)球(qiu)大很(hen)多，所(suo)以(yi)日(ri)(ri)全食(shi)通常只(zhi)能(neng)在地(di)球(qiu)上一块非(fei)常小(xiao)的(de)(de)区域见

到，因为月亮的本(ben)影对太阳来说只是一个小点。（在(zai)全(quan)(quan)食(shi)区之外，所(suo)见的食(shi)相是偏食(shi)）。最(zui)近一次日(ri)全(quan)(quan)食(shi)发生于2012年11月13日(ri)，下(xia)一次的日(ri)全(quan)(quan)食(shi)将(jiang)发生于2015年3月20日(ri)

日偏食

中国(guo)史书上称“日(ri)(ri)有(you)食(shi)(shi)(shi)之，不(bu)(bu)尽(jin)如勾”，造成日(ri)(ri)偏(pian)食(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin)是(shi)(shi)(shi)因(yin)为观测者(zhe)落在月(yue)(yue)(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)半影区中，观测者(zhe)会看见一(yi)部分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)太阳(yang)(yang)被(bei)月(yue)(yue)(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)阴影遮(zhe)盖，但另一(yi)部分(fen)仍继续发(fa)光。太阳(yang)(yang)和月(yue)(yue)(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)只(zhi)有(you)部分(fen)重合，依据两者(zhe)中心的(de)(de)(de)(de)(de)视距离远近(jin)（太阳(yang)(yang)被(bei)月(yue)(yue)(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)遮(zhe)盖的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)大(da)直(zhi)径）来衡量食(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)小(xiao)。通常日(ri)(ri)偏(pian)食(shi)(shi)(shi)是(shi)(shi)(shi)伴(ban)(ban)随(sui)着(zhe)其(qi)他(ta)食(shi)(shi)(shi)相(xiang)发(fa)生，如日(ri)(ri)全(quan)食(shi)(shi)(shi)或日(ri)(ri)环食(shi)(shi)(shi)或日(ri)(ri)全(quan)环食(shi)(shi)(shi)。但发(fa)生在极区的(de)(de)(de)(de)(de)某(mou)些日(ri)(ri)食(shi)(shi)(shi)会是(shi)(shi)(shi)单(dan)纯的(de)(de)(de)(de)(de)日(ri)(ri)偏(pian)食(shi)(shi)(shi)（不(bu)(bu)伴(ban)(ban)随(sui)其(qi)他(ta)食(shi)(shi)(shi)相(xiang)），这是(shi)(shi)(shi)因(yin)为月(yue)(yue)(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)与黄道(dao)面的(de)(de)(de)(de)(de)距离稍远，只(zhi)有(you)半影碰到地球(qiu)(qiu)(qiu)表面，最(zui)近(jin)一(yi)次不(bu)(bu)伴(ban)(ban)随(sui)其(qi)他(ta)食(shi)(shi)(shi)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)日(ri)(ri)偏(pian)食(shi)(shi)(shi)发(fa)生于(yu)2011年(nian)11月(yue)(yue)(yue)25日(ri)(ri)，下一(yi)次的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)伴(ban)(ban)随(sui)其(qi)他(ta)食(shi)(shi)(shi)相(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)日(ri)(ri)偏(pian)食(shi)(shi)(shi)将发(fa)生于(yu)2014年(nian)10月(yue)(yue)(yue)23日(ri)(ri)。

日环食

当月球(qiu)处于(yu)远(yuan)地点(dian)时(shi)，月球(qiu)的(de)本(ben)影锥不能到达地球(qiu)；到达地球(qiu)的(de)是(shi)由本(ben)影锥延长出的(de)伪本(ben)影锥。此(ci)时(shi)月球(qiu)的(de)视直(zhi)径略小(xiao)于(yu)太阳。因此(ci)，这时(shi)太阳边缘的(de)光球(qiu)仍可见，形成(cheng)一环(huan)(huan)绕在月球(qiu)阴影周围(wei)的(de)亮环(huan)(huan)。（在环(huan)(huan)食区之外，所见的(de)食相(xiang)是(shi)偏食）。最近(jin)一次(ci)日(ri)(ri)环(huan)(huan)食发生(sheng)于(yu)2012年5月20日(ri)(ri)，下一次(ci)的(de)日(ri)(ri)环(huan)(huan)食将(jiang)发生(sheng)于(yu)2013年5月10日(ri)(ri)。

全环食

全(quan)环(huan)(huan)食(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)只(zhi)发生在地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)表(biao)面(mian)与月(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)本影(ying)(ying)(ying)尖端(duan)非(fei)常(chang)接近(jin)，或月(yue)球(qiu)(qiu)(qiu)与地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)距离和(he)(he)月(yue)本影(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)长度很接近(jin)的(de)(de)(de)情(qing)形下。由(you)于地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)为(wei)(wei)球(qiu)(qiu)(qiu)体(ti)之(zhi)关系，而本影(ying)(ying)(ying)影(ying)(ying)(ying)锥(zhui)接触地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)时(shi)为(wei)(wei)日(ri)全(quan)食(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)（常(chang)为(wei)(wei)在食(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)带(dai)中(zhong)(zhong)间），在食(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)带(dai)两端(duan)由(you)于影(ying)(ying)(ying)锥(zhui)未能接触地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)，致(zhi)只(zhi)能有(you)伪本影(ying)(ying)(ying)到达(da)地(di)(di)球(qiu)(qiu)(qiu)之(zhi)下，所看到的(de)(de)(de)是日(ri)环(huan)(huan)食(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)。所以，当(dang)全(quan)环(huan)(huan)食(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)发生时(shi)，随(sui)着地(di)(di)月(yue)之(zhi)间的(de)(de)(de)相对运动，会先(xian)后出现环(huan)(huan)食(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)→全(quan)食(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)→环(huan)(huan)食(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)，当(dang)然，对于某一个具体(ti)的(de)(de)(de)地(di)(di)点(dian)来说，在一次(ci)日(ri)食(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)过程中(zhong)(zhong)是不会同时(shi)看到全(quan)食(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)和(he)(he)环(huan)(huan)食(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)。全(quan)环(huan)(huan)食(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)发生机率甚少(shao)，最(zui)近(jin)一次(ci)全(quan)环(huan)(huan)食(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)发生于2005年(nian)4月(yue)8日(ri)，下一次(ci)的(de)(de)(de)全(quan)环(huan)(huan)食(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)将发生于2013年(nian)11月(yue)3日(ri)。

日食形成的科学解释

日食(shi)、月食(shi)是(shi)光(guang)在天体中沿直线传播的典型例证(zheng)。月亮运(yun)行到太阳和地球中间并不是(shi)每次都(dou)发生(sheng)日食(shi)，

发生日食(shi)需要满足两个(ge)条件。其一，日食(shi)总是(shi)发生在朔日（农历初一）。也不(bu)是(shi)所有朔日必定发生日食(shi)，因为月球(qiu)运行的(de)(de)轨道(dao)(dao)（白(bai)(bai)道(dao)(dao)）和太阳(yang)运行的(de)(de)轨道(dao)(dao)（黄道(dao)(dao)）并不(bu)在一个(ge)平面(mian)上。白(bai)(bai)道(dao)(dao)平面(mian)和黄道(dao)(dao)平面(mian)有5°9′的(de)(de)夹角。其二，太阳(yang)和月球(qiu)都移到白(bai)(bai)道(dao)(dao)和黄道(dao)(dao)的(de)(de)交(jiao)点附近，太阳(yang)离交(jiao)点处有一定的(de)(de)角度(du)（日食(shi)限）。

由于(yu)月球、地球运行的(de)轨(gui)道(dao)都(dou)不是正圆(yuan)，日、月同地球之间的(de)距(ju)离时(shi)近时(shi)远，所以太阳光被月球遮蔽形成的(de)影(ying)(ying)子，在地球上可分成本影(ying)(ying)、伪本影(ying)(ying)（月球距(ju)地球较远时(shi)形成的(de)）和(he)半影(ying)(ying)。观(guan)测者(zhe)处(chu)于(yu)本影(ying)(ying)范(fan)围(wei)内可看(kan)到(dao)日全(quan)食(shi)；在伪本影(ying)(ying)范(fan)围(wei)内可看(kan)到(dao)日环食(shi)；而在半影(ying)(ying)范(fan)围(wei)内只能(neng)看(kan)到(dao)日偏食(shi)。

月(yue)球表面有许(xu)多高(gao)山，月(yue)球边(bian)(bian)缘是(shi)不整齐的(de)(de)。在食既或(huo)者生光到来的(de)(de)瞬间月(yue)球边(bian)(bian)缘的(de)(de)山谷未(wei)能完(wan)全(quan)遮(zhe)住太阳时，未(wei)遮(zhe)住部分形成一(yi)个发光区，像(xiang)(xiang)一(yi)颗晶(jing)莹的(de)(de)“钻石”；周围淡红色(se)的(de)(de)光圈构成钻戒(jie)的(de)(de)“指环(huan)”，整体看(kan)来，很像(xiang)(xiang)一(yi)枚镶嵌着璀璨宝石的(de)(de)钻戒(jie)，叫“钻石环(huan)”。有时形成许(xu)多特(te)别明亮的(de)(de)光线或(huo)光点(dian)，好像(xiang)(xiang)在太阳周围镶嵌一(yi)串珍(zhen)珠(zhu)，称作“贝(bei)利(li)珠(zhu)”（贝(bei)利(li)是(shi)法国天文学家）。

无论是日(ri)偏食(shi)(shi)、日(ri)全食(shi)(shi)或日(ri)环(huan)食(shi)(shi)，时(shi)间都是很(hen)(hen)短的(de)。在(zai)地(di)(di)(di)球(qiu)上能够看到日(ri)食(shi)(shi)的(de)地(di)(di)(di)区也很(hen)(hen)有限(xian)，这(zhei)是因(yin)为月球(qiu)比较(jiao)小(xiao)，它的(de)本影也比较(jiao)小(xiao)而(er)短，因(yin)而(er)本影在(zai)地(di)(di)(di)球(qiu)上扫过的(de)范围不广，时(shi)间不长，由于(yu)月球(qiu)本影的(de)平均长度(373293公里)小(xiao)于(yu)月球(qiu)与地(di)(di)(di)球(qiu)之间的(de)平均距(ju)离(384400公里)，就整个地(di)(di)(di)球(qiu)而(er)言，日(ri)环(huan)食(shi)(shi)发生(sheng)的(de)次数多于(yu)日(ri)全食(shi)(shi)。