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2013届天文奥赛培训--日食和月食


2013届天文奥赛培训 专题8
月球和地月系

----日食和月食

一 日食

日全食

日偏食

日环食

日全食

日偏食

日环食

每隔8分钟拍摄的日环食

/> 日全食、日偏食和日环食是怎样形成的?

继续

一.日食
? 日食:当日、月、地运动到一条直线上,且位置 为日---月---地,地球运动到月亮的半影或本影 区时,会出现太阳的全部或部分被月亮挡住的现 象叫日食. ? 地球运动到月亮的本影区时,太阳完全被挡住, 此时出现日全食; ? 地球运动到月亮的半影区时,太阳的一部分被挡 住,此时出现日偏食; ? 地球运动到月亮的伪本影时,太阳的中间部分被 挡住,此时出现日环食.

太阳 月亮

地球

5?

由于月亮绕地球运动的轨道平面和地球绕太阳运动的轨道平 面有一个5? 左右的夹角(黄白交角),因此日食和月食并不是每个 月都会发生。

发生日食需要满足两个条件
? 1 日食总是发生在朔日(农历初一)。
不是所有朔日必定发生日食,因为月球运行的 轨道(白道)和太阳运行的轨道(黄道)并不在一 个平面上。白道平面和黄道平面有5°9′的夹角。

? 2 太阳和月球都移到白道和黄道的交点 附近,太阳离交点处有一定的角度(日 食限)
日食限:在朔日,使日食成为可能时月球中心与黄道和白道 的交点之间的角距离极限,在下限(15°21′)以内必 发生日食,在上限(18°31′)以外无日食。

观 测
? 无论是日偏食、日全食或日环食,时间都 是很短的。 ? 在地球上能够看到日食的地区也很有限, 这是因为月球比较小,它的本影也比较小 而短,因而本影在地球上扫过的范围不广, 时间不长,由于月球本影的平均长度 (373293公里)小于月球与地球之间的平均 距离 (384400公里) ? 就整个地球而言,日环食发生的次数多于 日全食。

日食食相
根据月球圆 面同太阳圆面 的位置关系, 可分成五种食 象: 1.初亏 2.食既 3.食甚 4.生光 5.复圆

日全食与日环食都有上述5个过程,而日偏食只 有初亏、食甚、复圆3个过程,没有食既、生光。

日食的意义价值
? 日全食之所以受重视,更主要的原因是它的天文观测价 值巨大。科学史上有许多重大的天文学和物理学 发现是 利用日全食的机会做出的,而且只有通过这种机会才行。 ? 最著名的例子是1919年的 一次日全食,证实了爱因斯坦 广义相对论的正确性。 ? 爱因斯坦1915年发表了在当时看来是极其难懂、也极 其 难以置信的广义相对论,这种理论预言光线在巨大的引 力场中会拐弯。人类能接触到的最强的引力 场就是太阳, 可是太阳本身发出很强的光,远处的微弱星光在经过太 阳附近时是不是拐弯了,根本看不出来。但如果发生日 全食,挡住太阳光,就可以测量出来光线拐没拐弯、拐 了多大的弯。机会在1919年出现 了,但日全食带在南大 西洋上,很遥远,也很艰苦。英国天文学家爱丁顿带着 一支热情和好奇心极强的观测 队出发了。观测结果与爱 因斯坦事先计算的结果十分吻合,从此相对论得到世人 的承认。

日全食时的天空可观测的天体情况
1.土星在太阳的正东面,非常接近地面 2. 大部分人从未见过的水星就在太阳的东面旁边,非常明显 3. 金星和火星在太阳的西边,在地面看来,已经在西边天空; 4. 全天最亮的恒星天狼星,在南方天空 5. 非常著名的亮星云集的冬季星座猎户座,在正南方天空高 高悬挂,用望远镜观测,猎户座大星云(猎户大星系)就 在其中 6. 在本次日全食的天空中,除太阳外,天空中最明亮的天体 由亮到暗排序:金星、水星、土星、天狼星、土星、火星 7. 比较明亮的容易观测的恒星还有:猎户座的参宿四和参宿 七、大犬座的天狼星、双子座的北河二和北河三、小犬座 的南河三、御夫座的五车二、狮子座的轩辕十

相关知识
日珥 :日珥是突出在日面边缘外面的一种太阳活动现象,亮度 要比太阳光球层暗弱得多,所以平时不能用肉眼观测到它,只 有在日全食时才能直接看到。 日冕 :太阳最外层的大气称为日冕,日全食时,黑暗的太阳外 围是银白色的光芒,日冕像帽子似地扣在太阳上。
日浪 :太阳光球层物质的一种抛射现象。通常发生在太阳黑子 上空,具有很强的重复出现的本领,当一次冲浪沿上升的路径 下落后,又会触发新的冲浪腾空而起,如此重复不断,但其规 模和高度则一次比一次小,直至消失。 贝利珠:当窄窄的弯月形的光边穿过月面上粗糙不平的谷地时, 就变成一系列的小珠子。这些光斑称为“贝利珠”。 钻石环:美丽的日冕将在月亮周围形成一道带有一颗闪耀的白 色宝石的光环,好像钻石戒指上引人注目的闪耀光芒。

二 月食

月全食过程示意图

月全食和月偏食的形成示意图
B区月偏食 A区 月全食

B区 月偏食

太阳---地球---月球
1、你知道月食是怎么发生的了?

二 月食
? 月食:当太阳、地球、月亮运动到一条直线上,且月亮 的全部或部分进入到地球的本影区域时,月亮或部分区 域变暗的现象. ? 月食只可能发生在农历十五(望)前后 ? 月食的过程分为初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶 段 ? 分类 (1)月亮进入地球的本影时,月亮完全消失的现象叫月 全食. (2)月亮的一部分进入地球的本影区域时,月亮的一部 分消失的现象叫月偏食. (3)有时月球并不会进入本影而只进入半影,这就称为 半影月食。在半影月食发生期间,月亮将略为转暗,但 它的边缘并不会被地球的影子所阻挡。

食 分
? 月食程度的大小用食分来表示。食分等于食甚时, 月球视直径在食甚时进入本影的部分与月球视直 径之比。 ? 食甚时如月球恰和本影内切,食分等于1。 ? 食甚时如月球更深入本影,食分用大于1的数字 表示。 ? 月全食的食分大于或等于1。 ? 偏食的食分都小于1。 ? 半影月食的食分用月球直径进入半影的部分与月 球视直径之比来表示。半影月食的食分大于0.7 时,肉眼才可以觉察到。

凌日和冲日!
? 凌日:当地内行星———水星、金星运行到地球
与太阳之间,它们三者之间几乎或位于同一条直 线时,水星、金星会从太阳表面经过。这一天文 现象就叫“水星(金星)凌日”,类似于“日食” 现象。 太阳---地内行星---地球

? 冲日:指外行星运行到和太阳、地球成为一条线
上,地球是在中间,从地球上看起来,行星和太 阳分别在两边,这样当太阳一落山,这个行星就 从东方升起,这样我们就可以一晚上都能够观测 到。这个时候它距离地球是最近的,看起来,它 的亮度也是最亮的,这时的观测效果也是最好的。 太阳----地球----地外行星

完!


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