[正文]日食是光的什麼現象?日食與光的關系
中國觀測日食曆史悠久,早在公元前1948年就有人觀測到了日食。中國在公元前2300多年前就有了當時最先進的天文觀象臺。中國曆來重視日食的預報,據說夏代一位天文官因沈湎酒色,漏報日食,被砍首以警示玩忽職守者。那麼來天文現象看看日食與光的關系。
日食、月食是光在同種均勻介質中沿直線傳播的典型例證。月亮運行到太陽和地球中間並不是每次都發生日食,發生日食需要滿足兩個條件。其一,日食總是發生在朔日(農曆初一)。也不是所有朔日必定發生日食,因爲月球運行的軌道(白道)和地球運行的軌道(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。其二,太陽和月球都移到白道和黃道的交點附近,太陽離交點處有一定的角度(日食限)。
由于月球、地球運行的軌道都不是正圓,日、月同地球之間的距離時近時遠,所以太陽光被月球遮蔽形成的影子,在地球上可分成本影、僞本影(月球距地球較遠時形成的)和半影。觀測者處于本影範圍內可看到日全食;在僞本影範圍內可看到日環食;而在半影範圍內只能看到日偏食。
月球表面有許多高山,月球邊緣是不整齊的。在食既或者生光到來的瞬間月球邊緣的山谷未能完全遮住太陽時,未遮住部分形成一個發光區,像一顆晶瑩的“鑽石”;周圍淡紅色的光圈構成鑽戒的“指環”,整體看來,很像一枚鑲嵌著璀璨寶石的鑽戒,叫“鑽石環”。有時形成許多特別明亮的光線或光點,好像在太陽周圍鑲嵌一串珍珠,稱作“貝利珠”(貝利是法國天文學家)。
無論是日偏食、日全食或日環食,時間都是很短的。在地球上能夠看到日食的地區也很有限,這是因爲月球比較小,它的本影也比較小而短,因而本影在地球上掃過的範圍不廣,時間不長,由于月球本影的平均長度(373293公裏)小于月球與地球之間的平均距離(384400公裏),就整個地球而言,日環食發生的次數多于日全食。