天文現象：日全食的觀測方法及現象影響

[正文]天文現象：日全食的觀測方法及現象影響

　　之所以會發生日全食，是因爲存在一種神奇的對稱性。太陽的直徑是月亮的400倍，而它距地球的距離正好也是月亮的400倍。那麼日全食的觀測方法及注意事項有哪些呢？此現象會帶來什麼影響呢？和星座知識一起來了解看看。

　　觀測方法
　　墨水觀測法
　　可以取一盆清水，加入墨汁，通過水面的反光看太陽。此方法減光率較低，易使眼睛受傷，不推薦使用。

　　針孔投影法
　　利用兩塊板子，在其中一塊板子上挖一個小洞，讓陽光穿過這個小洞投影到另一塊板子上。

　　望遠鏡投影法
　　手不要亂晃，否則太陽的影子會搖晃。並且千萬不要拿著望遠鏡直接看太陽，如果用望遠鏡直接看太陽，一定要用濾光鏡。

　　注意事項
　　在拍攝日全食時，由于食甚一般只有幾分鍾。因此，還需要做好以下幾點：
　　1、提前進行周密的規劃。
　　2、提前進行實際演練。
　　3、實際觀測時，在全食或者環食階段找一個人專門負責報時。當有人專門報時，其他觀測者就能對時間做到心中有數，更好的安排自己的觀測。
　　4、日冕的觀測。日冕是太陽的外層大氣，溫度高達幾百萬攝氏度，而密度比人類製造的真空還要空，可以說是能看得見的真空，日冕只有日全食時才觀測得到。每次日全食時所見的日冕形狀、大小及結構都不同。在太陽黑子活動活躍期，日冕呈圓盤形；黑子活動衰期，日冕的形狀則不大規則，且沿太陽赤道區可見射光，在兩極附近地區呈扇形的結構物。觀測時，可利用繪圖法記錄下來。
　　5、氣象變化觀測。日全食時，陽光突然消失，氣溫迅速下降，氣壓和風向都有所變化。可用儀器記錄這些變化。
　　6、日全食時，可以利用這珍貴的幾十秒，進行彗星、內行星（金星和水星）的搜索。

　　另外，在面對最壯觀的日全食時，食甚時要摘掉濾光片。其余時候千萬不要用肉眼或任何光學設備直視太陽，不能用相機直接拍攝，以防損傷燒壞相機。

　　現象影響
　　發生日全食時，光線穿過樹葉的縫隙投影出新月的影子。發生日全食時，動物常常准備睡覺，或行爲異常。發生日全食時，當地的溫度通常會下降至少20度。當99%的太陽表面被覆蓋時，能看到的晨昏蒙影現象。在日全食期間，地平線的周圍會有一個窄的光帶，這是因爲觀察者並不是直接站在月亮的影子下面，地球和月亮有一定的距離。在現代的原子鍾出現之前，天文學家通過對日食的古代記錄進行研究，發現地球旋轉的周期每個世紀變慢了0.001秒。

　　日全食是人們認識太陽的極好機會。平時所見到的太陽，只是它的光球部分，光球外面的太陽大氣的兩個重要的層次—色球層和日冕，都淹沒在光球的明亮光輝之中。色球層是太陽大氣中的中層，它是在光球之上厚約2000千米的一層；在太陽外面，還包圍著溫度極高（百萬攝氏度）但卻十分稀薄的等離子體，延伸的範圍比太陽本身還大好幾倍，這叫做日冕。日冕的光度只有太陽本身的百萬分之一，平常它完全隱藏在地球大氣散射光造成的藍色天幕裏。日全食時，月亮擋住了太陽的光球圓面，在漆黑的天空背景上，相繼顯現出紅色的色球和銀白色的日冕，科學工作者可以在這一特定的時機、特定的條件下，觀測色球和日冕，並拍攝色球、日冕的照片和光譜圖，從而研究有關太陽的物理狀態和化學組成。例如在1868年8月18日的日全食觀測中，法國的天文學家讓桑拍攝了日餌的光譜，發現了一種新的元素“氦”，這個元素一直在過了二十多年之後，才由英國的化學家雷姆素在地球上找到。

　　日食可以爲研究太陽和地球的關系提供良好的機會。太陽和地球有著極爲密切的關系。當太陽上産生強烈的活動時，它所發出的遠紫外線、x射線、微粒輻射等都會增強，能使地球的磁場、電離層發生擾動，並産生一系列的地球物理效應，如磁暴、極光擾動、短波通訊中斷等。在日全食時，由于月亮逐漸遮掩日面上的各種輻射源，從而引起各種地球物理現象發生變化，因此日全食時進行各種有關的地球物理效應的觀測和研究具有一定的實際意義，並且已成爲日全食觀察研究中的重要內容之一。

　　觀測和研究日全食，還有助于研究有關天文、物理方面的許多課題，利用日全食的機會，可以尋找水星軌道以內的行星；可以測定星光從太陽附近通過時的彎曲，從而檢驗廣義相對論，可以研究引力的性質等等。此外，日食對研究日食發生時的氣象變化、生物反應等都有一定的意義。

　　科學史上有許多重大的天文學和物理學發現是利用日全食的機會做出的，而且只有通過這種機會才行。最著名的例子是1919年的一次日全食，證實了愛因斯坦廣義相對論的正確性。愛因斯坦1915年發表了在當時看來是極其難懂、也極其難以置信的廣義相對論，這種理論預言光線在巨大的引力場中會拐彎。人類能接觸到的最強的引力場就是太陽，可是太陽本身發出很強的光，遠處的微弱星光在經過太陽附近時是不是拐彎了，根本看不出來。但如果發生日全食，擋住太陽光，就可以測量出來光線拐沒拐彎、拐了多大的彎。機會在1919年出現了，但全食帶在南大西洋上，很遙遠，也很艱苦。英國天文學家愛丁頓帶著一支熱情和好奇心極強的觀測隊出發了。觀測結果與愛因斯坦事先計算的結果十分吻合，從此相對論得到世人的承認。

　　日全食的計算涉及到太陽和月亮運動的准確性，因此古代許多天文學家用它來驗證自己的曆法。1969年還有人利用公元2年以前的25次日食記錄來計算地球自轉速率的長期變化。在考古斷代中，根據曆史中的日全食記載，可以幫助精確地確定曆史事件的具體時間，是十分可信的手段。