日全食将登场 揭开日食月食背后的秘密

笔者从广东天文学会获悉，今年3月9日上午将出现日全食，在广州可观赏到少见的日偏食天象。

日食月食形成的条件

日食是一种壮观的天文现象。此时，对地球上的部分地区来说，月球位于太阳前方，因此来自太阳的部分或全部光线被挡住，看起来好像是太阳的一部分或全部消失了。发生日食的条件是月球转到太阳与地球之间，3个天体在一条直线上或近于一条直线时，这时地球上会发生日食。满足这样条件需要两个前提：

1、日食总是发生在朔日（农历初一）；

2、太阳和月球都移到白道和黄道的交点附近。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。只有当太阳和月球都移到白道和黄道的交点附近时才会发生日食。

　　日食的形成示意图

月食是一种特殊的天文现像，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，人们看到月球缺了一块。满足这样条件也需要两个前提：

1、月食必定发生在望月(即满月)的位置，即农历十五、十六日；

2、太阳和月球分别位于黄道和白道的两个交点附近。不是所有的望月都会发生月食，因为由于太阳和月球在天空的轨道 (称为黄道和白道) 并不在同一个平面上，而是有约 5°9′的交角，所以只有太阳和月球分别位于黄道和白道的两个交点附近，才有机会连成一条直线，产生月食。

　　月食的形成示意图

由此你是否可以总结出发生这两个天文现象的共同原因呢？月食和日食形成的共同原因：月球的公转轨道平面和地球的公转轨道平面不重合，而是有大约5°9′度的夹角，所以不是每个农历初一、十五都要发生日月食，只有当月球运行到两个平面的交点附近时才会发生日月食。由此总结，发生日月食的条件是：

1、太阳、地球、月球三者的投影在同一直线上；

2、此时月球位于其公转轨道平面和地球公转轨道平面的交点附近。

日食和月食哪一个更容易被我们观察到呢？就全球而论，发生日食次数比月食要多。但对同一地而言，见到月食的次数远多于日食。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。

观测日食各显神通

想亲眼目睹日食吗？那就用我们的眼睛去见证奇迹吧。需要提醒的是：由于太阳是一个能够发出极度强光的天体，因此即使当太阳被遮掩得只剩下弯弯一瓣时，都不可以用肉眼直接观测，否则会被强烈的阳光刺伤眼睛。那么究竟应该用什么方法观测日食才安全呢？接下来我们就将为您介绍几种安全观测日食的方法。

方法一：找几张完全曝光的底片（x光底片等）或几张计算机光盘重叠在一起，透过底片或光盘观看日食，这样可以减弱阳光的强度，使眼睛得到保护。你可以随着日食的进行，增减底片的数量，只要不觉得太阳很刺眼就行了。

　　图1 计算机盘芯观测日食

方法二：找一块干净的玻璃，用蜡烛（或其它点燃后会冒烟的东西，没有的话也可以使用墨汁涂抹，缺点就是会涂抹不均匀）将玻璃熏黑，然后透过熏黑的玻璃观测太阳就可以了。

方法三：找一个脸盆，盛入半盆水，然后兑入一些墨汁，这样便可观测太阳在水盆中的倒影，间接的减弱了太阳光线的能量。

　　图2 水盆中观测日食

方法四：用附有投影装置的小型望远镜将日像投影在屏幕上，这样就可以观测了。同时还可以描图。如果望远镜没有投影装置，我们可以自己动手。先制作一个遮板，将他固定在望远镜的物镜上，使望远镜的后面形成一个阴影，然后将望远镜支好，调好方向，在望远镜的后面放一块白纸，就会看到太阳的影像，然后调好焦距就可以了。

　　图3 光学投影法观测日食

方法五：利用小孔成像的方法来观测日食同样是最安全的。先找一个比较结实的长方形纸盒，去掉两头，使之变成一个空筒，在纸筒的一端覆盖上一层铝箔，铝箔的中间事先用针尖扎个小孔。纸筒的另一端用一张玻璃纸覆盖好，这样就做好一个简易的观测器。观测的时候，将小孔对向太阳，这样就会在另一端的玻璃纸上看到日食的像了。

　　图4 小孔成像观测日食

方法六：你还可以到天文馆去买日食观测卡，这种卡可以保证你的眼睛不受阳光的损伤。

　　图5 日食观测卡观测日食

方法七：对于有望远镜的爱好者来说，如果能够用望远镜直接观测日食那将会非常兴奋，因为通过望远镜可以看到更多的细节。由于日食发生的时候太阳的光线依然很强，在我们用望远镜直接观测太阳之前，必须使用太阳滤镜。不是所有的滤光片都可以拿来用，我们使用的滤光片必须是专门为观测太阳而设计的。太阳滤镜可以遮挡住绝大部分阳光。他们的结构一般有两种，一种是利用镜面反射的原理，将大部分的光线反射走；而另一种则是将大部分的光线吸收掉，无论怎样，结果都会使极少部分的光线透过，达到保护眼睛的作用。

　　图6 天文望远镜观测日食