日食

陳若穎

日食是什么？

我們知道月球圍繞地球轉，月球和地球又一起圍繞太陽轉。當月球運行到地球和太陽之間，將太陽光擋住時，月球的影子正好落到地球上，就會發生日食現象。此時，天會突然變黑，我們甚至還可以看到星星。

全食帶

在日全食發生期間，本影從西向東掃過地球，它移動的路線被稱為全食帶。每次日全食的全食帶位置都不完全相同，具體的位置需要通過計算確定。除了全環食，全食帶上的人看到的現象都是日全食。發生日全環食時，位于全食帶上的人能夠看到三種情況——先看到全食再看到環食;先看到環食再看到全食;兩端環食中間全食，這也對應了地月距離的三種情況。

月球朝向太陽的一面是明亮的，而背向太陽的一面則在太陽光的作用下形成投影落在地球上。日影由兩部分組成——外部的半影和內部的本影。月球的半影是太陽側面與月球的另一側相切，形成的一個“大圓錐”，圓錐頂端朝向太陽。

處于半影區的地球人，只能見到太陽的一部分，所以也只能見到日偏食。而月球的本影是太陽側面與月球同一側相切所形成的一個“小圓錐”，圓錐頂端朝向地球。在本影中人們完全看不到太陽和它的光芒，所以在本影區就可以看到日全食。

除了日偏食和日全食以外，還有日環食和日全環食。因為月球圍繞地球運轉的軌道并不是完美的正圓，而是一個橢圓，這就造成了月球公轉過程中有近地點和遠地點之分。日食是月球擋住了太陽，所以當月球距離地球較遠時，就不能將太陽完全遮擋住。這時，月球本影的錐形尖端不能接觸到地球，發生的就是日環食。但是當地球恰好與月球本影的尖端非常接近時，因為月球在運行過程中與地球的距離會發生細微變化，所以一條全食帶中有些地方可以看到日全食，而另一些地方卻可以看到日環食，我們稱這種日食為日全環食，也叫混合食。

食相

日全食發生的全過程，根據月球圓面與太陽圓面的位置關系，可以分為五種食相。

在觀測日食時，一定不能用肉眼直接觀測！我們應該佩戴濾光眼鏡，如果使用相機拍攝的話，也要給相機裝好巴德膜。

觀測日冕

日全食除了能給人制造一種黑暗突然降臨的科幻感，還能讓原本不易被觀察到的日冕顯露出來。科學史上許多重大的天文學和物理學發現都是利用日全食獲得的。1919 年的日全食就幫助人們驗證了愛因斯生光坦廣義相對論的正確性。

怎樣預測日食？

我們把地球圍繞太陽運轉的軌道面稱為黃道，月球圍繞地球運轉的軌道面稱為白道。因為黃道和白道這兩個平面并不是平行的，而是有一個平均約5 度的夾角，我們稱這個夾角為黃白交角。因為這個夾角的存在，并不是每次月球運行到太陽與地球之間時都會發生日食，而是只有它們三個恰好在一條直線上時才會發生日食。具體時間的計算，需要掌握太陽、地球和月亮之間運行的精確數據才能夠完成。