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月食和日食的原理_日食月食的形成

栏目:数码科技

作者:B姐

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时间:2024-02-25 10:21:46

月食和日食的原理如下:

1、日食的形成:当月球转到地球和太阳之间,并且在同一直线上时,月球就挡住了射向地球的太阳光,形成日食。

2、月食的形成:当地球转到月球和太阳之间,并且在同一直线上时,地球就挡住了射向月球的太阳光,形成月食。

月食,又称月蚀,是一种当月球运行进入地球的阴影(阴影又分本影和半影两部分)时,原本可被太阳光照亮的部分,有部分或全部不能被直射阳光照亮,使得位于地球的观测者无法看到普通的月相的天文现象。

月食发生时,太阳、地球、月球恰好或几乎在同一条直线上,因此月食必定发生在满月的晚上,如说文所说“日食则朔,月食则望”。地球阴影位于地球公转轨道面内,此平面与月球轨道面并不重合,黄白道面交角约5度。

大多数满月时,月球不在黄道面内,而是或偏北或偏南,不在地球阴影内,因此并不是每个满月时,都发生月食。每年全球至少发生两次月食。

出现时间:

发生月食必在“望”,此时的月相为满月,一般出现在农历十四至十七中的某一天。在农历十五、十六,月球运行到和太阳相对的方向。这时如果地球和月球的中心大致在同一条直线上,月球就会进入地球的本影,而产生月全食。

如果只有部分月球进入地球的本影,就产生月偏食。当月球进入地球的半影时,应该是半影食,但由于它的亮度减弱得很少,不易察觉,故不称为月食,所以月食只有月全食和月偏食两种。

月食都发生在望(满月),但不是每逢望都有月食,这和每逢朔不都出现日食是同样的道理。月球被地影全部或部分遮掩的现象。月食一般都发生在望日,即夏历每月的十五或十六日,这时地球运动至太阳和月球之间。

但并不是每个望日都可能发生月食,因为黄道和白道之间有交角存在,所以只有在望月夜,月球又走月食的连续照片,可见到地球影到黄道和白道交点附近时,地球上的观测者才能观看到月食。每年发生月食数一般为2次。

日食和月食是怎样行成的`?

日食月食属于光的什么现象?日食月食形成的原因及示意图:

1、日食、月食的形成是由光的直线传播形成的,日食,又叫做日蚀,是月球运动到太阳和地球中间,如果三者正好处在一条直线时,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。日食、月食是光在同种均匀介质中沿直线传播的典型例证。月食是一种特殊的天文现象,指当月球运行至地球的阴影部分时,在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭,就看到月球缺了一块。月食可分为月偏食、月全食及半影月食三种。当月球只有部分进入地球的本影时,就会出现月偏食。

2、日食和月食的形成原因是太阳、月球、地球的排位问题。当三点一线时,太阳光被月球挡住,就会发生月食现象。月球在中间挡住了太阳照射到地球的光线,并不是反射或者是折射。日食是由于光线的直线传播原理产生的,阳光被月球遮蔽形成的影子,在地球上可分成本影、伪本影和半影。

3、日食,又叫做日蚀,是月球运动到太阳和地球中间,如果三者正好处在一条直线时,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。

4、月食是一种特殊的天文现象,指当月球运行至地球的阴影部分时,在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭,就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好 (或几乎) 在同一条直线上。

5、在宇宙间,离地球最近的恒星是太阳,恒星才会发光发热。我们住的地球是太阳的卫星,月亮是地球的卫星,卫星是不会发光发热的。地球在自转时也绕太阳公转,月亮绕地球转。因为地球自西向东转而造成了太阳月亮都是东升西落这一现象。当太阳,地球,月亮的运动转成三点成一线时就产生了日月食现象。地球处在三点中间时即有月食,月亮在三点中间时就有日食。这是产生日月食首个不同一一条件不同。

日月食种类多少不同,日食会出现全食,偏食,环食三种,月食只全食偏两种。日月食之过程有不同,日食先从西边食起,因月在中间是自西向东转动;月食是从东边食起,地球在中间是自西向东转动。日月食交食角度大小不同,日食次数多于月食。日月食时间长短不回,日全食时短,最长不过7分钟,月食时长,有几小时长的,原因是地球大小差别很大,及运动快慢有不同。日月食的光暗度不同,月全食只是光弱一点,还可见月亮铜红色,日全食是真暗黑。日月食可见交食区域不同,时间不同。月食在望,日食在朔,即日食总在阴历月初一发生,月食总在阴历月中月圆之夜发生。

过去有些人对天文地理没有正确了解,缺乏认识,见有日月食,认为是天有异象,会与某些事联系起来说,这似乎是不全对的。

日食和月食的原理都是光的直线传播,光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体后面形成的黑暗区域,叫做影子。影子又分本影、半影和伪半影。

日食就是人处在月亮的影子里时,看到的太阳的情形。地球上处于本影区看到的是日全食;处于半影区看到的是日偏食;处于伪本影区看到的是日环食。

月食是人看到月亮进入地球的影子的情形。月亮进入半影区时叫半影月食,只是亮度有所减弱,没有观赏价值;部分进入本影区时叫月偏食;全部进入本影区时叫月全食。由于太阳、地球和月亮的大小和距离的关系,不会形成月环食,月亮也不会进入伪半影区。

当发生月食时,在月亮上看太阳就是日食。处于地球的半影区可看到日偏食,处于本影区可看到日全食。刚才说了,月亮不会进入伪本影区,所以,在月亮上不会看到日环食。

日食和月食都是由什么形成的

日月食的条件日食和月食的发生,有一定的条件,弄清这些条件,人们就能推算和预告日月食的发生。它是我国古代天文学的重要组成部分,并且在世界天文史上占有重要的地位。月球向东赶超太阳的运动,是在二者各自的向西周日运动过程中发生的,具体情况又因纬度、季节和南北半球而不同。——天赤道向南倾斜,天北极为仰极,可知是在北半球;——天赤道与地平图交角即为当地余纬,故纬度为45°N;——太阳周日圈(赤纬)在天赤道以南,故北半球正值冬季;——日、月正在向西方地平下落;可见时间接近傍晚。简单地说,日食的条件是,地球位于月球的背日方向(即月影所在的方向),从而位于日月连线的延长线上。月食的条件是,月球位于地球的背日方向(即地影所在的方向),从而位于日地连线的延长线上。为了便于说明,这个总条件可以分为两个具体条件:——朔望条件:日食必发生在朔,月食必发生在望。在一个朔望月内,只有逢朔的日期,地球才有可能位于月影所在的方向;逢望的日期,月球才有可能位于地影所在的方向。这样,日、月食现象就同月相联系起来。根据这一原理,我国古代就以日食来检验历法。如果日食不发生在初一,那么,历法上的朔望推算肯定成了问题。——交点条件:日食发生在朔,月食发生在望;但逢朔未必发生日食,逢望未必发生月食。经验告诉我们,大多数的朔望都不发生日、月食。这是因为,白道和黄道之间有5°9′的交角(称黄白交角),而月轮和日轮的视直径都只有0.5°左右。可见,朔望条件只是日、月食发生的必要条件,而不是充分条件。朔(日月相合)和望(日月相冲)只表明日月的黄经相同或相差180°;而要二者在天球上真正叠合,还须要它们的黄纬相等(或相近)。这就要求月球和太阳同时位于黄白交点或其附近。如果日月相合或相冲而不在黄白交点附近,那么,逢朔时,月球的影锥从地球的南北掠过而不触及地面;望时的月球也从地球影锥的南北越过而不进入地球本影。概括地说,日食的条件是日月相合于黄白交点或其附近;月食的条件是日月相冲(望)于黄白。食限和食季日、月食的发生,要求日月相合(或相冲)于黄白交点或其附近。这个“附近”有一定的限度,它就是食限。就日食而言,在这个限度上,位于白道上的月轮与黄道上的日轮靠近到相互外切,二者中心的角距,就是它们的视半径之和,即约32′。这时,从日轮中心到黄白交点的那段黄道弧长,就叫日食限。我们知道,太阳沿黄道运行,它的位置用黄经表示;以日轮中心与黄白交点的黄经差来表示日食限,便直接同太阳经历的时间长短相联系。若以日月相冲代替日月相合,并以地本影截面取代日轮,那么,这样的限度便是月食限。日月两轮相切时,自黄白交点至日轮中心的一段黄道弧长,即此刻日轮中心与邻近的黄白交点的黄经差。食限的大小,决定于黄白交角的大小、月地距离和日地距离的远近。这些因素都是在变化着的:黄白交角变动于4°59′-5°18′;月地距离变动于363 300km(近地点)与405 500km(远地点)之间;日地距离变动于 147 100 000km(近日点)与 152 100 000km(远日点)之间。因此,日食限和月食限的大小也是在变化着的。这里,我们无法说明它们的具体大小,只能说明它们的一般变化规律:——黄白交角愈大,日食限和月食限便愈小;——月地距离愈大,月轮的视半径愈小,日食限和月食限也愈小;——日地距离愈大,则日轮的视半径愈小,日食限也愈小;但地影截面的视半径却增大,因而月食限也变大。由此可知,当黄白交角、月地距离和日地距离都最大时,日食限最小;反之,当三者都最小时,日食限最大。月食限的情形有所不同:当黄白交角、月地距离最大而日地距离最小时,月食限最小;反之,当黄白交角和月地距离最小而日地距离最大时,月食限最大。当日轮中心与黄白交点的黄经差值小于最小食限时,必然发生日(月)食;大于最小食限而小于最大食限时,可能发生日(月)食;大于最大食限时,则必然无食。兹将日食限(包括偏食和中心食)和月食限(包括半影食、偏食和全食)的大小,列表比较如下:由上表可知,月食限稍大于日食限。但如不计半影月食,则日食限远大于月食限。计算食限的大小,除日、月视半径及黄赤交角外,还要考虑太阳和月球的地平视差。S、E、M和M′分别表示日轮、地球和月轮中心。就日食而言,当月轮开始接触日轮时(初亏),日心和月心对地心的张角,即为当时月球的黄纬。∠SEM=∠SEA+∠AEB+∠BEM。其中,∠SEA和∠BEM,分别是太阳和月球的视半径,以S⊙和S月球表示之;∠AEB=∠CBE—∠CAE,二者分别为月球和太阳的地平视差,以π月球和π⊙表示,那么便有∠SEM=S⊙+S月球-π⊙+π月球对于月食而言,初亏时,月轮开始接触地球本影截面(为方便起见,月球的位置,以复圆代替初亏),这时,月球的黄纬为∠TEM′-∠M′ED+上∠DET。其中,∠M′ED即为月球的视半径 S月球;而∠DET=∠CDE-∠ETD。∠CDE即月球的地平视差π月球;而∠ETD=∠AES-∠CAE,二者分别为太阳的视半径S⊙和太阳的地平视差π⊙。于是又有:∠TEM′=S月球+π月球-S⊙+π⊙我们知道,太阳和月球有相仿的视径,前者平均为15′59〃.6,后者平均为15′32〃.6。但它们的地平视差十分悬殊:太阳的地平视差平均仅8.〃8,而月球的地平视差平均达57′2〃. 7。由此可知,∠ SEM>∠ TEM′。黄纬愈大,离黄白交点愈远,即日食限>月食限。食季是有可能发生日、月食的一段时间,它是同食限相联系的。由于日、月食的发生必须同时兼具两个条件,并非所有朔、望都能发生,因此,一年中只有特定的一段时间,才能发生日、月食。我们知道,日、月食发生的条件是,太阳和月球必须同时位于同一黄白交点(日食),或分居两个黄白交点(月食)或其附近。比较起来,月球是频繁地(每月二次)经过黄白交点的,全年计24.5次;而太阳需隔半年才来到交点一次。所以,当时是否发生日、月食,主要取决于太阳是否位于黄白交点或其附近。太阳经过食限的这段时间,就被叫做食季。大体上说,一年有两个食季,相隔约半年。

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日食和月食是怎么形成的?什么时候会有月食?

日食的行成:当太阳、月亮、地球运行到一条直线上时,而月亮此时又在太阳与地球之间。这个时候,在地球上看,太阳就会被月亮遮挡住,在地球上的某些地方也就看不到太阳了。大家就称之为日食。其实就是地、月、日三个天体运行过程中造成的一种天象,是一种自然现象。

月食的行成:当满月与月亮交点的距离在一定度数之内时,便发生月食。即当太阳、月亮、地球运行到一条直线上时,而地球此时又在太阳与月亮之间。这个时候,在地球上看,月亮就不能反射到太阳的光,变称之为月食。

月食并非每个月都发生,因为月球轨道的平面相对于地球轨道的平面略微倾斜,所以地球、太阳和月亮并不总是排成一列,月亮不总是处在地球的阴影里。月食中,一些地方的观测者将无法看到整个过程,因为他们靠近从月亮升起或月亮落下的位置。月食只有在地球处于夜晚时才是可见的。

日食、月食的规律是怎样的?

日食和月食一、日月食现象日月食和天体影锥日食和月食是一种壮观的天象,也是一种短暂而无危害的自然现象。它的发生同月球和地球的影子有关。在太阳照射下,地球和月球在背太阳方向,都拖着一条很长的影子。太阳、地球和月球都是球状体,且太阳远大于地球和月球,因此,它们的影子的主要部分,是一个以其顶端背向太阳的会聚圆锥,叫做本影。在本影内,太阳光盘全部被遮蔽,因而是黑暗的(严格地说,由于大气的折光作用,地球的本影内并不完全黑暗)。由于太阳是一个球状光源,因此,本影周围还有一个黑暗与光明的过渡区域。这是一个比本影大得多的发散圆锥,叫做半影。在这个影区内,能得到部分太阳光辉,因而并不完全黑暗。在半影内、本影影锥的延伸部分,是一个与本影同轴而反向的发射圆锥,叫伪本影。它是一种特殊类型的半影,那里,被遮蔽的是太阳光盘的中心部分,太阳的边缘部分仍然可见,因而也不是完全黑暗的。半影和伪本影的不同部分,明暗程度不同:愈接近本影,愈阴暗;离本影愈远,日轮被遮蔽程度愈小,愈明亮。本影的长度,因射影天体的大小和它对于太阳的距离而不同。天体的半径愈大,其本影愈长。月球的半径约为地球半径的27%,如果二者与太阳距离相等,那么,月本影长度也为地本影长度的27%。天体距太阳愈远,其本影愈长。在一年中,地球(和月球)在接近远日点时,本影较长;接近近日点时,本影较短。在一个月内,满月前后,月球本影较长;新月前后,月本影较短。根据太阳、地球和月球的半径,以及日地和月地的平均距离可知,地球本影的平均长度是1377 000km,约为月球本影长度的 3.5倍。新月时,月本影的平均长度为 374 500km,略小于月地平均距离(384 400km)。所以,月球影子到达地球时,可以是本影的顶端,也可以是其伪本影。“形影相随”,月球拖着自己的影子绕地球运动。当它来到地球的向太阳一侧,其影子有时会掠过地面。这时,在月影扫过的地区,人们看到太阳被月轮遮蔽,叫做日食。而当月球绕行到地球的背太阳一侧,碰巧也会隐入地球本影。这时,在地球上看来,满月在天空中失去光辉,这便是月食。可以想见,发生月食时,在月球天空中则看到日食;而当地球上发生日食时,在月球的夜空中,明亮的“地盘”上出现一个很小的黑影,可称之为“凌地”。日月食的种类日食分三类:日全食、日偏食和日环食,全食和环食又叫中心食。它们的不同,取决于月球影子的哪部分笼罩地面。我们知道,月球的直径远小于地球。因此,月球本影在任何时候,只能笼罩地面的很小一部分。在这一小块地区看起来,太阳光盘全部被遮掩,这叫日全食。如果当时月球本影不够长,以致同地面接触的,不是月本影而是它的伪本影。那么,在伪本影里所见的太阳,中部被月轮遮蔽,边缘依然光芒四射,这就是日环食。不言而谕,当月球的本影或伪本影落到地面时,其半影必同时到达。于是,在全食或环食地区的四周有一个环形的半影区,在那里看来,太阳部分地被月轮遮蔽,光盘残缺,便是日偏食。这样,在同一时间,中心食和偏食发生在地球上的不同地区;而在同一地区,发生中心食的前后,必伴有偏食阶段。由于月球绕转地球和地球本身的自转,日食区在地面上移动而形成日食带。日食带的中部是全食(或环食)带,其南北两侧为偏食带。在移动过程中,月球本影的尖端相对于地面的距离在变化着。由于这种变化,有时会出现这样的情形:日食的开始阶段和终了阶段是日环食,而中间阶段发生日全食。这样的一次日食叫全环食。有时候,由于月球影锥的偏离,地面上的日食带全部是偏食带。这样的一次日食,始终是日偏食。月食分月全食和月偏食两类,没有月环食。月全食和月偏食的不同,取决于月球是否全部或部分隐入地球本影,而不决定于地球上观测地点的不同。当月球全部隐入地球本影时,月轮整个变暗,这是月全食。若月球只是部分地进入地球本影,月轮残缺,是月偏食。自然,在发生月全食前后,必同时伴有月偏食阶段。有时,由于月球偏离地球本影轴心较远,整个月食过程始终是月偏食。无论是发生月全食还是月偏食,全球(夜半球)各地同时看到同类的月食。与日食的情形不同,月食同地球的半影和伪本影无关。月球进入地球半影时,并不发生“食”,因为半影内能得到部分太阳光辉,它仍照亮整个月面,只是亮度变得稍暗,月轮保持不缺。这种现象叫做半影食,天文台通常不作预告。至于为什么没有月环食?原因是显而易见的,因为在月球轨道距离处,地本影截面远比月轮大得多。在上述各类食型中,最为罕见,也是最为壮观和令人谜醉的是日全食。当日全食来临时,天昏地暗,如同黑夜猝然到来,飞鸟归巢,鸡犬进窝,动物都表现出惊恐万状。没有什么现象比太阳昼晦更为令人惊心动魄。历史上最著名的一次日全食(发生在公元前585年5月28日,小亚细亚半岛,即今土耳其),曾戏剧般地(由于惊吓)结束了两个民族部落之间一场持续五年之久的战争,成为战争史上一个有趣的插曲。日全食还具有重要的科学意义,它是研究太阳的极好时机。我们知道,色球和日冕的亮度都很微弱,平时完全被淹没在阳光里,只有当日全食时,大气散射光的来源被截断,天空暗淡,色球和日冕才显得特别清晰。天文工作者趁此机会,可以拍摄到它们的光谱(这时,它后面没有产生夫琅和费线的光源);而研究色球和日冕,对于探索太阳本身及日地间的物理状态,有着十分重要的意义。例如,被称为“太阳元素”的氦,就是由天文学家在1868年的那次日全食时所摄的色球光谱中发现的,而化学家直到1895年,才从钇铀矿的分析中找到它。当时有人赞叹:天体光谱学竟跑到了化学的前头。氦原子是一种难以“激动”的原子,要使它发出可见光,需要有很高的温度。它的谱线出现在色球光谱中,正说明太阳色球的温度是很高的。一些天文学家还利用这种“千载难逢”的机会,在太阳附近搜索水内行星和近日彗星……。所以,每当发生日全食时,天文工作者们总是携带笨重仪器,不惜长途跋涉,赶往日全食地带进行各个学科的观测和研究。日月食的过程日(月)全食的全过程,可以分为三个阶段:偏食—全食—偏食。划分这三个阶段的是四种食相:初亏、食既、生光和复圆。从食既到生光是全食阶段;初亏到食既和从生光到复圆,分别是全食前后的偏食阶段。月球和太阳都在天球上向东运行。前者以恒星月为周期,速度为每日约13°10′;后者以恒星年为周期,速度为每日约59′。显然,月球运行比太阳要快得多,它以每日约13°10′—59′=12°11′的速度,自西向东追赶太阳和地球本影。这就是说,日食的过程,就是月球在天球上向东赶超太阳、从而遮蔽太阳的过程。因此,日食过程总是在日轮西缘开始,于东缘结束。同理,月食的过程,就是月球在天球上向东赶超地球本影,从而遭遮蔽的过程。因此,月食总是在月轮东缘开始,于西缘结束。在月球赶超太阳和地影截面的过程中,两个圆面要发生二次外切和内切,分别为上述四种食相。对于日全食来说,这四种食相的含义是:初亏——月轮东缘同日轮西缘相外切,日偏食开始。食既——月轮东缘同日轮东缘相内切,日全食开始。生光——月轮西缘同日轮西缘相内切,日全食终了。复圆——月轮西缘同日轮东缘相外切,日偏食终了。对于月全食过程来说,这四种食相的含义是:初亏——月轮东缘同地本影截面的西缘相外切,月偏食开始。食既——月轮西缘同地本影截面的西缘相内切,月全食开始。生光——月轮东缘同地本影截面的东缘相内切,月全食终了。复圆——月轮西缘同地本影截面的东缘相外切,月偏食终了。日环食也有以上的食相。但它没有全食阶段,因此,日月两轮虽有二次内切,却没有真正的食既和生光。日偏食和月偏食,无所谓食既和生光,也没有相互内切。在日食和月食过程中,当月轮中心与日轮或地本影截面中心最接近的瞬间,叫做食甚。食甚时,日轮或月轮被“食”的程度,叫做食分。食分的计算,以日轮和月轮的视直径的单位。例如,0. 5的食分,表示日轮和月轮的直径为的50%(并非其面积的一半)被遮蔽。偏食的食分> 0,<1;全食的食分≥l。同一次日食,各地所见食分和见食时间,可以是不同的;但同一次月食,只要能见到全过程,各地所见的食分和见食时间皆相同。日月食的条件日食和月食的发生,有一定的条件,弄清这些条件,人们就能推算和预告日月食的发生。它是我国古代天文学的重要组成部分,并且在世界天文史上占有重要的地位。月球向东赶超太阳的运动,是在二者各自的向西周日运动过程中发生的,具体情况又因纬度、季节和南北半球而不同。——天赤道向南倾斜,天北极为仰极,可知是在北半球;——天赤道与地平图交角即为当地余纬,故纬度为45°N;——太阳周日圈(赤纬)在天赤道以南,故北半球正值冬季;——日、月正在向西方地平下落;可见时间接近傍晚。简单地说,日食的条件是,地球位于月球的背日方向(即月影所在的方向),从而位于日月连线的延长线上。月食的条件是,月球位于地球的背日方向(即地影所在的方向),从而位于日地连线的延长线上。为了便于说明,这个总条件可以分为两个具体条件:——朔望条件:日食必发生在朔,月食必发生在望。在一个朔望月内,只有逢朔的日期,地球才有可能位于月影所在的方向;逢望的日期,月球才有可能位于地影所在的方向。这样,日、月食现象就同月相联系起来。根据这一原理,我国古代就以日食来检验历法。如果日食不发生在初一,那么,历法上的朔望推算肯定成了问题。——交点条件:日食发生在朔,月食发生在望;但逢朔未必发生日食,逢望未必发生月食。经验告诉我们,大多数的朔望都不发生日、月食。这是因为,白道和黄道之间有5°9′的交角(称黄白交角),而月轮和日轮的视直径都只有0.5°左右。可见,朔望条件只是日、月食发生的必要条件,而不是充分条件。朔(日月相合)和望(日月相冲)只表明日月的黄经相同或相差180°;而要二者在天球上真正叠合,还须要它们的黄纬相等(或相近)。这就要求月球和太阳同时位于黄白交点或其附近。如果日月相合或相冲而不在黄白交点附近,那么,逢朔时,月球的影锥从地球的南北掠过而不触及地面;望时的月球也从地球影锥的南北越过而不进入地球本影。概括地说,日食的条件是日月相合于黄白交点或其附近;月食的条件是日月相冲(望)于黄白。食限和食季日、月食的发生,要求日月相合(或相冲)于黄白交点或其附近。这个“附近”有一定的限度,它就是食限。就日食而言,在这个限度上,位于白道上的月轮与黄道上的日轮靠近到相互外切,二者中心的角距,就是它们的视半径之和,即约32′。这时,从日轮中心到黄白交点的那段黄道弧长,就叫日食限。我们知道,太阳沿黄道运行,它的位置用黄经表示;以日轮中心与黄白交点的黄经差来表示日食限,便直接同太阳经历的时间长短相联系。若以日月相冲代替日月相合,并以地本影截面取代日轮,那么,这样的限度便是月食限。日月两轮相切时,自黄白交点至日轮中心的一段黄道弧长,即此刻日轮中心与邻近的黄白交点的黄经差。食限的大小,决定于黄白交角的大小、月地距离和日地距离的远近。这些因素都是在变化着的:黄白交角变动于4°59′-5°18′;月地距离变动于363 300km(近地点)与405 500km(远地点)之间;日地距离变动于 147 100 000km(近日点)与 152 100 000km(远日点)之间。因此,日食限和月食限的大小也是在变化着的。这里,我们无法说明它们的具体大小,只能说明它们的一般变化规律:——黄白交角愈大,日食限和月食限便愈小;——月地距离愈大,月轮的视半径愈小,日食限和月食限也愈小;——日地距离愈大,则日轮的视半径愈小,日食限也愈小;但地影截面的视半径却增大,因而月食限也变大。由此可知,当黄白交角、月地距离和日地距离都最大时,日食限最小;反之,当三者都最小时,日食限最大。月食限的情形有所不同:当黄白交角、月地距离最大而日地距离最小时,月食限最小;反之,当黄白交角和月地距离最小而日地距离最大时,月食限最大。当日轮中心与黄白交点的黄经差值小于最小食限时,必然发生日(月)食;大于最小食限而小于最大食限时,可能发生日(月)食;大于最大食限时,则必然无食。兹将日食限(包括偏食和中心食)和月食限(包括半影食、偏食和全食)的大小,列表比较如下:由上表可知,月食限稍大于日食限。但如不计半影月食,则日食限远大于月食限。计算食限的大小,除日、月视半径及黄赤交角外,还要考虑太阳和月球的地平视差。S、E、M和M′分别表示日轮、地球和月轮中心。就日食而言,当月轮开始接触日轮时(初亏),日心和月心对地心的张角,即为当时月球的黄纬。∠SEM=∠SEA+∠AEB+∠BEM。其中,∠SEA和∠BEM,分别是太阳和月球的视半径,以S⊙和S月球表示之;∠AEB=∠CBE—∠CAE,二者分别为月球和太阳的地平视差,以π月球和π⊙表示,那么便有∠SEM=S⊙+S月球-π⊙+π月球对于月食而言,初亏时,月轮开始接触地球本影截面(为方便起见,月球的位置,以复圆代替初亏),这时,月球的黄纬为∠TEM′-∠M′ED+上∠DET。其中,∠M′ED即为月球的视半径 S月球;而∠DET=∠CDE-∠ETD。∠CDE即月球的地平视差π月球;而∠ETD=∠AES-∠CAE,二者分别为太阳的视半径S⊙和太阳的地平视差π⊙。于是又有:∠TEM′=S月球+π月球-S⊙+π⊙我们知道,太阳和月球有相仿的视径,前者平均为15′59〃.6,后者平均为15′32〃.6。但它们的地平视差十分悬殊:太阳的地平视差平均仅8.〃8,而月球的地平视差平均达57′2〃. 7。由此可知,∠ SEM>∠ TEM′。黄纬愈大,离黄白交点愈远,即日食限>月食限。食季是有可能发生日、月食的一段时间,它是同食限相联系的。由于日、月食的发生必须同时兼具两个条件,并非所有朔、望都能发生,因此,一年中只有特定的一段时间,才能发生日、月食。我们知道,日、月食发生的条件是,太阳和月球必须同时位于同一黄白交点(日食),或分居两个黄白交点(月食)或其附近。比较起来,月球是频繁地(每月二次)经过黄白交点的,全年计24.5次;而太阳需隔半年才来到交点一次。所以,当时是否发生日、月食,主要取决于太阳是否位于黄白交点或其附近。太阳经过食限的这段时间,就被叫做食季。大体上说,一年有两个食季,相隔约半年。食季的长短主要取决于食限的大小。食限愈大,食季就愈长。根据食限的大小和太阳周年运动的速度(平均每日59′),人们就能推算食季的约略日数。例如,日偏食的最小食限是15.9°,那么,它的食季不会短于15.9°× 2÷59′=32.2日。这个长度已超过朔望月。这就是说,在这段时间里,月球必有一次来到交点。所以,一年中必有二次日食发生。碰巧的话,每个食季首尾各一次,这样,一年便有四次日食。又如,月偏食的最大食限为11.9°,那么,它的食季长度不会超过11.9°× 2÷59′=24.2日。这个长度不足一个朔望月。也就是说,在这段时间里,月球不一定来到交点。所以,有的年份连一次月食也没有;即使有,每个食季也只能一次,碰巧一年可以有二次。由于黄白交点每年向西退行约20°,一个交点年(也叫食年)只有346.2600日,比回归年短约19日。因此,可能出现下列两种情形:第一,一年中有两个完整的食季和一个不完整的食季。若第一个食季刚好在年初开始,除在年中遇到第三个食季外,在同年的十二月中旬,还可能迎来第三个食季。在这种情形下,这一年有可能发生五次日食和二次月食。第二种情形是,一年中有一个完整的食季(年中)和二个不完整的食季(年初和年终)。在这种情形下,有可能发生四次日食和三次月食。以前一种情形为例,假如第一个食季开始于1月1日,又恰逢合朔并且发生日食。在以后的346日(一个食年)中,在最有利的情形下,二个食季有可能发生四次日食和二次月食。第三个食季开始于12月12日前后,由于12个朔望月为354.36日,比食年约长8日,即要到12月20日前后,才能遇上第十三次合朔,有可能发生额外的、也是这一年最后的一次日食。剩下的日期已不足半个朔望月,即使随之发生月食,也要等到第二年的一月上旬。不过,这种情形十分罕见。就全球而论,发生日食的次数比月食要多。但对一地而言,见到月食的次数远多于日食。这是因为,月食时见食地区广(夜半球各地均可见),而日食时,地球上只有狭窄地带可见。据统计,对一个特定地点来说,平均每三、四年就能逢到一次月全食;但是日全食平均要几百年才能遇上一次。所以,世上有许多人,终其一生也未曾遇见过日全食的景象。

2009年7月22日,我国将见到一次日全食。日食带宽230千米,长达3000千米,横贯西藏南部和长江流域。全食阶段长达5-6分钟(最长的日全食阶段约为7分钟),且适逢江南盛夏的晴热天气,观测条件极好。这将是一次“千载难逢”的良机。日食和月食的周期日食和月食的条件,包含各种周期性的天文因素,因而具有严格和复杂的周期性。首先,日食必发生在朔,月食必发生在望。朔望月就是月相变化的周期,其长度为29.5306日。其次,发生日、月食时,太阳必位于黄白交点或其附近。太阳经过黄白交点是周期性现象,其周期为交点年(食年),即346.6200日。再次,发生日、月食时,月球也必同时来到黄白交点或其附近,月球连续二次经过同一黄白交点的周期为交点月,即27.2122日。此外,月球接近近地点时,运行速度快;接近远地点时,运行速度慢。这种距离和速度的差异,也是一种周期性变化,其周期为近点月,即 27.5546日。把上述四种周期组合成一种共同周期,即它们的最小公倍数,叫做沙罗周期。它的长度为6585.32日,相当于223个朔望月,几乎相当于242个交点月,约略相当于239近点月和19食年,列举如下:朔望月(29.5306日)×223=6585.32日交点月(27.2122日)×242=6585.35日近点月(27.5546日)×239=6585.55日食年(346.6200日)×19=6585.78日按现行公历,沙罗周期相当于18年11.32日(如其间有5个闰年,则为18年另10.32日)。经过这么长的一段时间后,太阳、月球和黄白交点三者的相对位置,以及月地距离,又回复到与原来近乎相同的情况。于是,上一个周期内的日月食系列又重新出现。在一个沙罗周期内,大体上有相等的日、月食次数和相同的日、月食种类。同时,每次日食和月食,都要在一个沙罗周期后重复出现。例如,1987年9月23日的那次日环食,将在2005年10月3日重现。但是,由于沙罗周期并非太阳日的整数倍,相互对应的二次日食或月食,并不发生在一日内的同一时刻。它的不足1日的尾数0.32日,即约l/3日,使相互对应的二次日食或月食,在时刻上推迟约8小时,因此,在经度上偏西约120°。如1987年9月23日的那次日环食,俄罗斯、中国和太平洋等处可见;而2005年10月3日将发生的日环食,改在大西洋、非洲和印度洋等处可见。另外,沙罗周期并不严格地等于交点月、近点月和食年的整数倍,因此,相互对应的日食或月食,只是大同小异,不可能完全一样。总之,沙罗周期并没有包含同日、月食有关的全部因素。它的简单的规律性,并没有绝对的意义,因此,不能代替日、月食的具体推算。

日食与月食是由于什么原因形成

前面讲过,日食是月亮影子扫过地球形成的。月食是月亮钻进了地影的结果。因此,发生日食、月食的首要条件是太阳、月亮和地球三者大体上位于一条直线上。没有这个条件,月亮的影子扫不到地球上,月亮也进不了地球的影子,日食、月食也就无从谈起。

在朔的时候,月亮走到地球和太阳的中间,它的影子有可能扫过地球,因此,日食一定发生在朔,即农历初一。在望的时候,地球处在太阳和月亮之间,月亮有机会进入地球的影子,因此,月食一定发生在望,即农历十五或十六。

但是,并不是每次朔都发生日食,每次望都发生月食。这是什么原因 原来,月亮沿白道绕地球转,地球沿黄道绕太阳运行。白道和黄道之间并不重合,两个轨道面之间有5度9分的交角。

如果白道面和黄道面重合,那么每次朔一定发生日食,每次望一定发生月食。由于白道面和黄道面之间有交角存在,就可能发生下面2种情况:(1)在朔或望时,月亮不在黄道面上或黄道附近,这时就不会发生日食或月食。

(2)在朔或望时,月亮正好位于黄道面上或黄道面附近,这时就有可能发生日食或月食。

这后一种情况,只有在太阳和月亮都位于黄道和白道交点附近时才有可能,因此日食或月食一定发生在太阳和月亮都位于交点附近的时候。

在地球上看来,太阳和月亮圆面的直径大约都是半度,黄道面和白道面的交角是5度9分。根据这些数值不难计算,在黄道和白道交点两边各18度31分的范围之外,不可能发生日食;而在15度21分以内,一定会发生日食;在18度31分到15度21分之间,可能发生日食。这个能发生日食的极限角距离叫做日食限。

同样,月亮距黄道与白道交点大于12度15分时不可能发生月食,小于9度30分时一定发生月食;在12度15分与9度30分之间,可能发生月食。

如果按日期来计算,可能发生日食、月食的那段时间称为食季,意思是发生日食、月食的季节。太阳每天在黄道上由西向东移动1度,食限在黄道上的距离大约是36度,因此太阳在黄道上走完日食食限大约需要36天,这就是食季长度。

食季长36天,而朔望月长29.53天,因此,在食季时间内,必定有1次朔日,就是说一定要发生1次日食。由于黄道和白道有2个交点(1个升交点,1个降交点),在每个交点附近,都有一个食限,因此在1年之内至少有2次日食。当然,这是指全球而言的,对于某一个局部地区而言,不会每年都能观测到日食。

月食的情况则完全两样,有的时候可能一年不发生月食。然而太阳在某年年初经过黄道和白道一个交点,年中经过另一个交点,年底又经过前一个交点时,这一年内最多可能发生7次日月食,即5次日食和2次月食,或者4次日食和3次月食。

“四十一月日一食,五至六个月月亦一食,食有常数”,这是我国古人分析日食、月食出现的规律后得出的结论。

食有常数,意思是说日食、月食的发生是有一定规律的。掌握了这种规律,就可以预报日食、月食的发生时间。

关于日食的具体规律,我国早在《史记·天官书》中就有记载了,在汉代编算的《三统历》中已有日食、月食循环周期的记载。《三统历》周期是11年少31天。也就是说,日食每过11年少31天重复发生一次。比如1958年4月19日发生过日食,1969年3月18日又有日食,1980年2月16日再发生日食。按照这个规律,1991年1月16日、2001年12月15日都将有日食。月食也是一样,1970年8月17日有月食,1981年7月17日有月食,1992年6月15日也将有月食。这是粗略预报日食、月食的好方法。

除了我国的《三统历》周期外,还有沙罗周期。“沙罗”的意思是重复。沙罗周期是古巴比伦人发现的,它取223个朔望月的周期。

223个朔望月等于6585.32112天,相当于18年零11.3天。它和19个交点年(6585.78059天)相差很小。这个沙罗周期就是18年零11天的周期。例如1980年2月16日发生了日食,按照沙罗周期,1998年2月27日和2016年3月9日又将发生日食。

应当指出,不管采用《三统历》方法,还是用沙罗周期来推算日食、月食,都是粗略的。这是因为我们取11年少31天也好,取18年零11天也好,都只取了整数值,整数后面的尾数没有计算在内,这样,经过几个周期后就会有几天的误差。所以不能用这些方法去推算长时间后的日食、月食。

日环食的形成原理是什么

日食是月球绕地球转到太阳和地球中间时,如果太阳、月球、地球三者正好排成或接近一条直线,月球挡住了射到地球上去的太阳光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。

月食是由于地球挡在太阳和月亮之间挡住了阳光导致,当地球位于月亮和太阳之间,月没有日的光(月本身不会发光)产生月食。日食、月食是光在天体中沿直线传播的典型例证。

月球把太阳全部挡住时发生日全食,遮住一部分时发生日偏食,遮住太阳中央部分发生日环食。发生日全食的延续时间不超过7分31秒。日环食的最长时间是12分24秒。

法国的一位天文学家为了延迟观测日全食的时间,他乘坐超音速飞机追赶月亮的影子,使观测时间延长到了74分钟。我国有世界上最古老的日食记录,公元前一千多年已有确切的日食记录。

日食.月食的形成是由光的什么特性的形成

日环食的形成原理是月球运动到太阳和地球中间,三者正好处在一条直线时,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上。在阳光照射下,月亮和地球在背向太阳的方向拖着一条影子。月亮扫过地面,产生了日食。日食必发生在朔日,即农历的初一。月亮钻进地影,造成了月食。

太阳比月球宽400倍,但离地球也是400倍远。由于对称的缘故,月球的暗影,也就是落在地球表面的阴影,宽度正好可以遮住整个太阳。太阳光球完全被月亮遮住,原本明亮的太阳圆盘被黑色的月球阴影遮盖。

然而,也只有在日全食发生时才可能用肉眼观测到模糊的日冕(日冕层)。

日全食只在月球位于近地点时发生,此时月球的本影锥长度较月地之间距离长,本影锥才能扫到地球表面。由于太阳的实际体积比月球大很多,所以日全食通常只能在地球上一块非常小的区域见到,因为月亮的本影对太阳来说只是一个小点。(在全食区之外,所见的食相是偏食)。上一次日全食发生于2015年3月20日。

日食、月食的形成是由光的直线传播形成的,日食,又叫做日蚀,是月球运动到太阳和地球中间,如果三者正好处在一条直线时,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。

日食、月食是光在同种均匀介质中沿直线传播的典型例证。月食是一种特殊的天文现象,指当月球运行至地球的阴影部分时,在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭,就看到月球缺了一块。

月食可分为月偏食、月全食及半影月食三种。当月球只有部分进入地球的本影时,就会出现月偏食。

月食和日食的原理_日食月食的形成