日食的原理是什么?

日食是怎样形成的？ 所谓"食"就是指一个天体被另一个天体或其黑影全部或部分掩遮的天文景象。日食主要有日全食、日偏食及日环食三种。日食发生的原理是地球上的局部地区被月影所遮盖而造成的。日食必发生在朔日，即农历的初一（朔）。这是因为只有在那一天，月亮才会出现在太阳与地球之间的连线上，这样才有可能使月球挡住太阳而形成日食。同样地，月食一定出现在望日，即农历十五。 大家可能会问，为什么不是每个月的初一都会有日食，还有，为什么不是每个月的十五都会有月食呢？这是因为除了上面的条件外，影响日食和月食出现的还有其他一些因素。我们把地球围绕太阳公转的轨道称为黄道，把月球围绕地球公转的轨道称为白道。黄道平面与白道平面不是相同的，它们之间平均有5°09′的夹角，并且随时发生变化。只有当月球运行到黄道和白道的升交点和降交点附近时，才会发生日食。 日食的种类 日食共有三种，即：日偏食、日环食和日全食。月球遮住太阳的一部分叫日偏食。月球只遮住太阳的中心部分，在太阳周围还露出一圈日面，好象一个光环似的叫日环食。太阳被完全遮住的叫日全食。这三种不同的日食的发生跟太阳、月球和地球三者的相互变化着的位置有关，并且也决定于月球与地球之间的距离变化。 月球比太阳小得多，它的直径大约是太阳直径的四百分之一，而月球与地球间距离也差不多是太阳与地球间距离的四百分之一，所以从地球上看，月亮与太阳的圆面大小差不多相等，因而能把遮住而发生日食。 地球公转和月球公转轨道都是椭圆，不论是太阳与地球间距离，还是月球与地球间距离，并不是固定不变的，而有时比较远，有时又比较近，因此月球本影的长短也不一样，月球本影最长时有379660公里，最短时为367000 公里，而地球与月球之间的距离最近时为356700公里，最远时达406700公里。如果某个时刻月球本影比地球与月球之间的距离大，地球上被月球本影扫过的地带就可以看到日全食。如果月球本影比地球与月球之间的距离小，月球本影的尖端到不了地球的表面，那么在影尖延长出来的小影锥（叫伪本影）扫过的地带可以看到日环食。被月球半影扫过的地带均可以看到日偏食，在偏食区内离全食区越近，偏食的程度就越大。月球本影和半影没有扫过的地方，根本看不见日食。 以下是本世纪（1901-1999）发生全世界范围内日食的次数： 种类 次数 日偏食 78 日环食 73 日全食 71 混合食 6 总计 228 日食的过程 日食的过程可分为五个阶段，而只有日全食才拥有全部过程，日偏食和日环食则没有食既和生光。初亏：太阳与月球第一次外切，太阳光球西面刚切入月球东面的时刻。食既：太阳与月球第一次内切，太阳光球刚完全被月球掩蔽的时刻。食甚：月球中心与太阳中心距离最小的时刻。生光：太阳与月球第二次内切，太阳光球刚从月球西面露出来的时刻。复圆：太阳与月球第二次外切，太阳光球刚完全离开月球背后的时刻。初亏、食既、生光和复圆又分别称为第一、第二、第三、第四接触。 日食的规律与周期 由于地球绕太阳和月亮绕地球的公转运动和黄白交点的移动都是有规律的，所以相隔一定的时间就会发生一次大致类似的日、月食。早在古代，巴比伦人就根据对日食和月食的长期统计，发现了日、月食的循环周期为233个朔望月，也就是18年11又1/3日，即沙罗周期。 如何观测日食？ 观测日食，不要用眼睛直接正对着太阳观看。几十年前，就因为直接用眼睛看日食，德国有几十人双目失明！直接用眼睛看早日食为什么会伤害眼睛甚至使人双目失明？原来太阳光以及其中看不见的红外线中包含大量的热能，被物体吸收后会产生大量的热。大家都有这样的体会，用眼睛直接看太阳，即使只看短短的一刹那，眼睛就会受到很大的刺激，好久好久眼前一片昏暗，很难恢复过来，这是因为眼睛里有一个水晶体，它能起聚光镜的作用。对准太阳看，太阳的热能被它聚集在眼底的视网膜上，就会觉得刺眼；如果经过一些时间后，视网膜就会被烧伤而失去视力。在发生日食时，大部分时间都是偏食，月亮只挡住了一部分太阳，剩下的部分仍然和平常一样，所以直接用眼睛看的时间长了，同样会烧伤眼晴的。通常可用一块涂了黑的玻璃放在眼睛前面看（或者把玻璃放在烟火上面熏黑）。墨层的厚度要均匀，能使眼睛透过它而看到太阳成为古铜色，看上去既不刺眼，又能看清楚。有时也把加了墨汁的水倒人盆中，观看映在水中的太阳。也有的拿完全曝光的相片底片，几个叠在一起观看。用望远镜观看的人，必须在镜片前加上滤光片，原理也同样是为了减弱太阳光， 使它不致烧伤眼睛。但无论如何绝对不能把眼睛凑近望远镜直接去看太阳，否则就会把你的眼晴烧伤。在不观测时，不要将望远镜或相机指向太阳，并须盖上镜头盖，以免镜头过分吸热，导致爆裂。 更详细图片见： http://dasai.panyu.gd.cn/044/trrishi.htm 参考资料： http://dasai.panyu.gd.cn/044/trrishi.htm

日食是月球绕地球转到太阳和地球中间时，如果太阳、月球、地球三者正好排成或接近一条直线，月球挡住了射到地球上去的太阳光，月球身后的黑影正好落到地球上，这时发生日食现象。在地球上月影里的人们开始看到阳光逐渐减弱，太阳面被圆的黑影遮住，天色转暗，全部遮住时，天空中可以看到最亮的恒星和行星，几分钟后，从月球黑影边缘逐渐露出阳光，开始生光、复圆。由于月球比地球小，只有在月影中的人们才能看到日食。月球把太阳全部挡住时发生日全食，遮住一部分时发生日偏食，遮住太阳中央部分发生日环食。发生日全食的延续时间不超过7分31秒。日环食的最长时间是12分24秒。法国的一位天文学家为了延迟观测日全食的时间，他乘坐超音速飞机追赶月亮的影子，使观测时间延长到了74分钟。我国有世界上最古老的日食记录，公元前一千多年已有确切的日食记录。

【科学解释】
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日食、月食是光在天体中沿直线传播的典型例证。月亮运行到太阳和地球中间并不是每次都发生日食，发生日食需要满足两个条件。其一，日食总是发生在朔日（农历初一）。也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。如果在朔日，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，这是要满足的第二个条件。

　　由于月球、地球运行的轨道都不是正圆，日、月同地球之间的距离时近时远，所以太阳光被月球遮蔽形成的影子，在地球上可分成本影、伪本影（月球距地球较远时形成的）和半影。观测者处于本影范围内可看到日全食；在伪本影范围内可看到日环食；而在半影范围内只能看到日偏食。

　　日全食发生时，根据月球圆面同太阳圆面的位置关系，可分成五种食象：1．初亏。月球比太阳的视运动走得快。日食时月球追上太阳。月球东边缘刚刚同太阳西边缘相“接触”时叫做初亏，是第一次“外切”，是日食的开始；2．食既。初亏后大约一小时，月球的东边缘和太阳的东边缘相“内切”的时刻叫做食既，是日全食的开始，这时月球把整个太阳都遮住了；3．食甚。是太阳被食最深的时刻，月球中心移到同太阳中心最近；4．生光。月球西边缘和太阳西边缘相“内切”的时刻叫生光，是日全食的结束；从食既到生光一般只有二三分钟，最长不超过七分半钟；5．复圆。生光后大约一小时，月球西边缘和太阳东边缘相“接触”时叫做复圆，从这时起月球完全“脱离”太阳，日食结束。

　　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”，整体看来，很像一枚镶嵌着璀璨宝石的钻戒。有时形成许多特别明亮的光线或光点，好像在太阳周围镶嵌一串珍珠，称作倍利珠（倍利是法国天文学家）。

无论是日偏食、日全食或日环食，时间都是很短的。在地球上能够看到日食的地区也很有限，这是因为月球比较小，它的本影也比较小而短，因而本影在地球上扫过的范围不广，时间不长，由于月球本影的平均长度(373293公里)小于月球与地球之间的平均距离 (384400公里)，就整个地球而方，日环食发生的次数多于日全食。

• 日食是自然界的一种现象,当太阳、地球、月球三者恰好或几乎在同一条直线上（月球在太阳和地球之间）,太阳到地球的光线便会部分或完全地被月球遮挡住,从而产生日食现象。要注意的是,由于太阳和月球在天空的轨道并不在同一个平面上,而是约有5°的交角,因此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,产生日食。

• 月球阻挡了太阳光,在地球上造成阴影,使某些地区不能接受到部分或全部阳光。至于观测者看到太阳给遮盖了多少,则要视乎他们身处的地方相对月球阴影的位置。

• 日食，又叫做日蚀，是月球运动到太阳和地球中间，如果三者正好处在一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球上，这时发生日食现象。

• 在民间传说中，称此现象为天狗食日。日食只在朔，即月球与太阳呈现合的状态时发生。日食分为日偏食、日全食、日环食、全环食。观测日食时不能直视太阳，否则会造成短暂性失明，严重时甚至会造成永久性失明。

• 2016年天宇发生两次日食。 两次日食的时间分别为3月9日的日全食和9月1日的日环食。

日食和月食的形成原理都是由于光的直线传播。
具体的形成原因如下：
日食是在同一直线上的太阳、月亮和地球之间，月亮把太阳光挡住，致使地球上的局部地方，即使是白天，也看不到太阳或只看到残缺的太阳，太阳完全被遮住称为日全食，遮住部分称为日偏食。
而月食，是在同一直线上的地球把太阳光遮住，致使在晴朗的夜空，月亮也变得黑黑的，同样月食也分月全食和月偏食。
在我国古代的时候，由于人们不了解月食的形成原因，迷信地认为发生月食是将要有大的灾难，因此古时人们把月食叫做“天狗吃月亮“，现在我们知道，日食和月食都是光的直线传播规律的一个自然而然的现象。

为什么有日（月）全食和日（月）偏食之分

看这里的图片就明白了

http://www.fsjx.net.cn/nature/dt/4/index.18.htm

日食是在同一直线上的太阳、月亮和地球之间，月亮把太阳光挡住，致使地球上的局部地方，即使是白天，也看不到太阳或只看到残缺的太阳，太阳完全被遮住称为日全食，遮住部分称为日偏食。