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Kingstar The universe yours to discover Total Solar Eclipse of 2009 July 22. 国际天文年 IYA2009 专题讲座之二. 旷世天象 · 日月和合. 宁波大学 王成如 wangchengru@nbu.edu.cn 二〇〇九年六月二十二日. 错过这一次，再等三百年！. 谁说白天不懂夜的黑？ 谁说这是地球上所能亲眼目睹最神奇的天象？ 谁说只要看过一次就会义无反顾地爱上她？
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Kingstar The universe yours to discover Total Solar Eclipse of 2009 July 22
国际天文年IYA2009专题讲座之二 旷世天象·日月和合 宁波大学 王成如 wangchengru@nbu.edu.cn 二〇〇九年六月二十二日
错过这一次，再等三百年！ • 谁说白天不懂夜的黑？ • 谁说这是地球上所能亲眼目睹最神奇的天象？ • 谁说只要看过一次就会义无反顾地爱上她？ • 四百年的前世，三百年的来生，一生一次的追求，就在这一天：2009年7月22日，我们将迎来宇宙的绝妙之作——日全食！ • 我们在日全食倒计时一个月之际，为大家献上“备战七月日全食”的主题论坛 。
日全食主题科普论坛 • 三、日食观测 • 1、观测日食准备工作 • 2、日全食观测的内容 • 3、安全正确的观测方法 • 四、日食摄影 • 1、用相机直接拍摄 • 2、通过望远镜拍摄 • 3、日全食的拍摄内容 • 4、月面的地球照 • 五、今年7月22日世纪日全食 • 观测指南 • 一、关于日食 • 1、你可能的印象 • 2、中国日食观测史 • 3、相约七月日全食 • 二、日食原理 • 1、日食定义 • 2、日食原理 • 3、日食种类 • 4、日食食相 • 5、日食的规律
一、关于日食 1、你可能的印象 • 日全食是地球上最壮观的天象。 • 终结了一场战争，用天文知识换来和平 • 熏玻璃，戴墨镜，怪怪的树荫… • 记忆中并不是看到日全食，而是日偏食。 • Why？
一、关于日食 2、中国的日全食观测史 • 最早的日食记录：《竹书纪年》记录了夏仲康五年秋九月庚戌朔（约公元前2137年10月22日）的日食。 • 最主要的观测方法：水盆反射法，公元前一世纪《开元战经》。 • 宋代，油盆代替了水盆；元朝，郭守敬用小孔成像法能够准确测量食分；明朝末年，徐光启开始用望远镜观察日食。 • 帮助夏商周断代：“懿王元年……天再旦于郑”--黎明时发生一次日食，现在计算出公元前899年有一次这样的日食，中国有确切纪年的历史又向前推进了58年。
我国古代日食记录源远流长 • 在出土的商代甲骨卜辞中，被认定的日食记载有五次，记录了发生在公元前14至公元前12世纪之间的日食。 • 到了汉代，就不仅是简单地记载日食发生的时间了，还对日食时的太阳位置，日食时的起讫时刻和全部见食时间，日食的食分以及日食初亏所起的方位等，都进行了明确的记录。 • 仅从春秋时代算起到清代乾隆年间，我国史书记录的日食就约有近千次，这是世界上最完整的日食记录。
二、日食原理 1、日食定义 • 在朔日，月球运行到地球与太阳中间，如果日、月、地三者正好排成或接近一条直线，月球挡住射到地球上去的太阳光，月球身后的黑影正好落到地球上，这种月球掩蔽太阳的现象就叫做日食。
二、日食原理 2、日食原理 • 光在天体中沿直线传播的典型例证。 • 两个条件： • 一、日食总在朔日，并非所有朔日会有日食，因为白道和黄道并不在一个平面上。两平面有5°9′的夹角。 • 二、在朔日，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），就能发生日食。
半影 地球 本影 半影 本影 地球 伪本影 • 月球背着太阳的一面拖着一条长长的影子，称为月影。 • 月影有本影、伪本影(本影的延长部分)和半影三种。本影和伪本影都呈锥状。不同种类的月影扫过地球的表面，便产生不同种类的日食。
月亮的影锥又细又长，当它落到地球表面时，所占的面积很小，不超过地球总面积的万分之一，它的直径最大也只有二百六十多千米。月亮的影锥又细又长，当它落到地球表面时，所占的面积很小，不超过地球总面积的万分之一，它的直径最大也只有二百六十多千米。 月影：月球投在地球上的阴影。
日偏食 日全食 半影 地球 本影 日环食 半影 本影 地球 伪本影 3、日食的种类 3、日食种类
※神奇的日全食 • 日全食的发生，是因为存在一种神奇的对称性。太阳的直径是月亮的400倍，而它距地球的距离正好也是月亮的400倍。 • 当月亮完全处于地球和太阳之间时，对那些完全处于月亮阴影中的人来说，太阳的表面便被完全遮挡了。 • 2009年全食时间之所以那么长，是因为交食开始时，月球在几小时前刚刚到达近地点。在这么近的距离，月球看上去比太阳要大8%，因此投射到地球的阴影也会更大。 • 月亮在其轨道上以3,400km/h的速度向西运行，而赤道附近地球由西向东的旋转速度为1,670 km/h，所以月亮影子的移动速度为1,730 km/h由西向东。
4、日食的过程 初亏、食既、食甚、生光、复圆
月球 太阳 4、日食食相 月球运行方向 ①初亏 当月亮的东边缘刚接触到太阳圆面的瞬间（即太阳的西边缘与月面的东边缘相外切的时刻）
②食既 从初亏开始，就是偏食阶段了。月亮继续往东运行，太阳圆面被月亮遮掩的部分逐渐增大，阳光的强度与热度显著下降。当月面的东边缘与日面的东边缘相内切时，此时整个太阳圆面被遮住，这个食既也就是日全食开始的时刻。
●贝利珠现象 • 月球表面有许多高山，月球边缘是不整齐的。在食既或者生光到来的瞬间月球边缘的山谷未能完全遮住太阳时，未遮住部分形成一个发光区，像一颗晶莹的“钻石”；周围淡红色的光圈构成钻戒的“指环”： “贝利珠”，又叫珍珠食！
同时，瞬间形成为一串发光的亮点，像一串光辉夺目的珍珠高高地悬挂在漆黑的天空中，这种现象叫做珍珠食。同时，瞬间形成为一串发光的亮点，像一串光辉夺目的珍珠高高地悬挂在漆黑的天空中，这种现象叫做珍珠食。
太阳 太阳 太阳 月球 月球 月球 月球运行方向 ③食甚 当月轮中心和日面中心相距最近时，就达到食甚。 月球运行方向 主要看点：日冕，太阳磁力线结构、星星。 月球运行方向
日全食食甚 日偏食食甚 日环食食甚
太阳 月球 月球运行方向 ④生光 月亮继续往东移动，当月面的西边缘和日面的西边缘相内切的瞬间，称为生光 主要看点：钻石环、贝利珠、珍珠食。
太阳 月球 月球运行方向 ⑤复圆 当月面的西边缘与日面的东边缘相切的刹那，称为复圆。
2006/3/29 埃及 SALLUM
●全食带 • 全食带宽度不过二三百千米，长约数千到10000千米的狭窄路径，只有在全食带扫过的地区才能看见日全食或日环食的发生。全食带的两旁是较广阔的半影扫过的地区，这些地区可见偏食。离全食带愈近的偏食区，所见偏食程度愈大；离带愈远，可见偏食程度愈小；半影区以外的地方是看不见日食的。 • 由于月球是由西向东运行，所以月影也是沿同一方向运行，因此各地日食时间是不同的。西部地区的人总是比东部地区的人先看到日食。
●食分 • 用来表示日食的程度。 • 它并不表示太阳圆面被遮掩的面积，而是表示日面直径的被遮部分与太阳直径的比值。 • 以太阳的直径作为1，如果食分为0.5，这就表示太阳的直径被遮去了一半；如果食分为1，那就是太阳的整个圆面被遮住，那就是日全食。食分越大，日面被遮掩的程度就越大。日偏食的食分肯定小于1.0。
5、日食的规律 1）日食和月食的“季节” • 对日食而言，如果新月在黄道和白道的交点附近18度左右的范围内，就可能发生日食。 • 由于黄道和白道的交点有两个，这两个交点相距180度，所以一年之中有两段时间可能发生日食和月食，这两段时间都称为“食季”。
5、日食的规律 2）一年之中有几次 • 日食的一个食季是36天，这个天数比一个朔望月的平均长度29.53还要长。因此在一个日食的食季内必定会发生一次日食，也可能发生两次日食。 • 一年之中有两个日食食季，所以在一年之内至少有两次日食发生，也可能有四次日食发生（如果每个食季中都包含两个朔日的话）。
5、日食的规律 3）日食和月食的周期性 • 古巴比伦人发现了日食发生有一个223个朔望月的周期。这个223个朔望月的周期便被称为“沙罗周期”，“沙罗”就是重复的意思。 • 223个朔望月等于6585.3天（223 ×29.530588），即18年零11.3天，如果在这段时间内有5个闰年，那就是18年零10.3天。 • 经过一个沙罗周期之后，太阳、月亮和黄白交点差不多又回到原来相对的位置，因此便会出现同上一次情况相类似的日、月食。
