日全食將登場 揭開日食月食背後的秘密

編者按：筆者從廣東天文學會獲悉，今年3月9日上午將出現日全食，在廣州可觀賞到少見的日偏食天象。

（來源：南方日報）

日食月食形成的條件

日食是一種壯觀的天文現象。

此時，對地球上的部分地區來說，月球位於太陽前方，因此來自太陽的部分或全部光線被擋住，看起來好像是太陽的一部分或全部消失了。

發生日食的條件是月球轉到太陽與地球之間，3個天體在一條直線上或近於一條直線時，這時地球上會發生日食。

滿足這樣條件需要兩個前提：

1、日食總是發生在朔日（農曆初一）；

2、太陽和月球都移到白道和黃道的交點附近。

不是所有朔日必定發生日食，因為月球運行的軌道（白道）和太陽運行的軌道（黃道）並不在一個平面上。

白道平面和黃道平面有5°9′的夾角。

只有當太陽和月球都移到白道和黃道的交點附近時才會發生日食。

日食的形成示意圖

月食是一種特殊的天文現像，指當月球運行至地球的陰影部分時，在月球和地球之間的地區會因為太陽光被地球所遮閉，人們看到月球缺了一塊。

滿足這樣條件也需要兩個前提：

1、月食必定發生在望月(即滿月)的位置，即農曆十五、十六日；

2、太陽和月球分別位於黃道和白道的兩個交點附近。

不是所有的望月都會發生月食，因為由於太陽和月球在天空的軌道 (稱為黃道和白道) 並不在同一個平面上，而是有約 5°9′的交角，所以只有太陽和月球分別位於黃道和白道的兩個交點附近，才有機會連成一條直線，產生月食。

月食的形成示意圖

由此你是否可以總結出發生這兩個天文現象的共同原因呢？月食和日食形成的共同原因：月球的公轉軌道平面和地球的公轉軌道平面不重合，而是有大約5°9′度的夾角，所以不是每個農曆初一、十五都要發生日月食，只有當月球運行到兩個平面的交點附近時才會發生日月食。

由此總結，發生日月食的條件是：

1、太陽、地球、月球三者的投影在同一直線上；

2、此時月球位於其公轉軌道平面和地球公轉軌道平面的交點附近。

日食和月食哪一個更容易被我們觀察到呢？就全球而論，發生日食次數比月食要多。

但對同一地而言，見到月食的次數遠多於日食。

因為月食時見食地區廣（夜半球各地均可見），而日食時，地球上只有狹窄地帶可見。

觀測日食各顯神通

想親眼目睹日食嗎？那就用我們的眼睛去見證奇蹟吧。

需要提醒的是：由於太陽是一個能夠發出極度強光的天體，因此即使當太陽被遮掩得只剩下彎彎一瓣時，都不可以用肉眼直接觀測，否則會被強烈的陽光刺傷眼睛。

那麼究竟應該用什麼方法觀測日食才安全呢？接下來我們就將為您介紹幾種安全觀測日食的方法。

方法一：找幾張完全曝光的底片（x光底片等）或幾張計算機光碟重疊在一起，透過底片或光碟觀看日食，這樣可以減弱陽光的強度，使眼睛得到保護。

你可以隨著日食的進行，增減底片的數量，只要不覺得太陽很刺眼就行了。

圖1 計算機盤芯觀測日食

方法二：找一塊乾淨的玻璃，用蠟燭（或其它點燃後會冒煙的東西，沒有的話也可以使用墨汁塗抹，缺點就是會塗抹不均勻）將玻璃燻黑，然後透過燻黑的玻璃觀測太陽就可以了。

方法三：找一個臉盆，盛入半盆水，然後兌入一些墨汁，這樣便可觀測太陽在水盆中的倒影，間接的減弱了太陽光線的能量。

圖2 水盆中觀測日食

方法四：用附有投影裝置的小型望遠鏡將日像投影在螢幕上，這樣就可以觀測了。

同時還可以描圖。

如果望遠鏡沒有投影裝置，我們可以自己動手。

先製作一個遮板，將他固定在望遠鏡的物鏡上，使望遠鏡的後面形成一個陰影，然後將望遠鏡支好，調好方向，在望遠鏡的後面放一塊白紙，就會看到太陽的影像，然後調好焦距就可以了。

圖3 光學投影法觀測日食

方法五：利用小孔成像的方法來觀測日食同樣是最安全的。

先找一個比較結實的長方形紙盒，去掉兩頭，使之變成一個空筒，在紙筒的一端覆蓋上一層鋁箔，鋁箔的中間事先用針尖扎個小孔。

紙筒的另一端用一張玻璃紙覆蓋好，這樣就做好一個簡易的觀測器。

觀測的時候，將小孔對向太陽，這樣就會在另一端的玻璃紙上看到日食的像了。

圖4 小孔成像觀測日食

方法六：你還可以到天文館去買日食觀測卡，這種卡可以保證你的眼睛不受陽光的損傷。

圖5 日食觀測卡觀測日食

方法七：對於有望遠鏡的愛好者來說，如果能夠用望遠鏡直接觀測日食那將會非常興奮，因為通過望遠鏡可以看到更多的細節。

由於日食發生的時候太陽的光線依然很強，在我們用望遠鏡直接觀測太陽之前，必須使用太陽濾鏡。

不是所有的濾光片都可以拿來用，我們使用的濾光片必須是專門為觀測太陽而設計的。

太陽濾鏡可以遮擋住絕大部分陽光。

他們的結構一般有兩種，一種是利用鏡面反射的原理，將大部分的光線反射走；而另一種則是將大部分的光線吸收掉，無論怎樣，結果都會使極少部分的光線透過，達到保護眼睛的作用。

圖6 天文望遠鏡觀測日食

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