宋华刚 09913689028 songhg@xao.ac.cn 中国科学院新疆天文台 新疆天文学会 日全食揭秘 宋华刚 09913689028 songhg@xao.ac.cn 中国科学院新疆天文台 新疆天文学会

目录 太阳 日全食现象 日全食成因 日全食的观测项目

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日地平均距离 149，598，000千米 半径 696，000千米 质量 1.989×1033克 平均密度 1.409克/立方厘米 有效温度 5,770K 自转会合周期 26.9日(赤道);31.1日(极区) 光谱型 G2V 目视星等 -26.74等 目视绝对星等 4.83等 表面重力加速度 27,400厘米/平方秒 表面逃逸速度 617.7千米/秒 中心温度 约15,000,000K 中心密度 约160克/立方厘米 年龄 50亿年 SOHO Extreme ultraviolet Imaging Telescope (EIT) full-field Fe IX, X 171 Å images from NASA Goddard Space Flight Center [ 2008/05/30 07:00:15 ]

大气层从里向外分为光球、色球和日冕三层。总体而言，太阳是一个稳定的发光气体球，但它的大气层却处于局部的激烈运动之中。如：黑子群的出没，日珥的变化，耀斑的爆发等等。太阳活动现象的发生与太阳磁场密切相关。太阳周围的空间也充满从太阳喷射出来的剧烈运动着的气体和磁场。

太阳研究 太阳物理研究涉及到太阳的基本物理结构和物理过程。例如，太阳内部的基本结构，太阳活动周期的基本机制，日冕加热现象，日冕大尺度物质抛射，黑子，耀斑，暗条形成等等。太阳大气中的重要物理过程往往和磁场相联系。应当说，太阳磁场的研究是太阳物理的核心内容。 19世纪末，太阳单色光照相仪和太阳谱线速度仪的发明，使太阳研究进入现代化时期。20世纪以后 ，随着观测手段（特别是空间探测技术）、计算机技术和计算方法以及理论物理日新月异的发展，太阳物理学取得许多新进展，对太阳大气及其中的活动现象有许多新发现和深入了解，还涌现出一些新的研究领域（如日震学等），使探测太阳内部的物理状态成为可能。而太阳物理学的发展又促进了原子物理学，磁流体物理学和等离子体物理学的发展，所有这些都使太阳物理学的研究具有很好的前景和重要的实用及理论价值。 Coronal arcs (magnetic field loops), photographed November 9, 2000.

太阳物理仍有许多尚未解决的问题 　　自从上个世纪30年代通过光谱观测发现日冕具有上百万度高温以来，如此稀薄的太阳日冕为什么能维持如此高的温度这一问题，尽管许多“可能”的解释被提出，并没有一个让人完全信服的模型被接受。 　　太阳的黑子数每11年有一周期性变化，从太阳活动低年的几乎没有，到太阳活动高年的上百个；同时，黑子出现的位置也有周期性变化，开始时出现在纬度30度左右，之后向太阳赤道移动。这些都表现在太阳物理学家称为“蝴蝶图”的观测中。虽然一些太阳“发电机”模型能大体解释一些太阳活动周现象，但很多具体问题还有待研究解决。 20世纪70年代人们观测到大量的起源于太阳低层日冕的物质以平均每秒几百千米的速度被抛出日冕。有些物质甚至会经历日地之间漫长的旅行，而到达地球外层大气，从而对地球的电离层和通讯造成影响。目前为止，日冕物质抛射的机制还没有弄清楚。　　

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日　食

一、日食的概念： 太阳表面全部或部分被遮掩的现象

日食的类型 日全食 日偏食 日环食

西边缘开始 东边缘结束 日全食过程图

初亏  由于月亮自西向东绕地球运转，所以日食总是在太阳圆面的西边缘开始的。当月亮的东边缘刚接触到太阳圆面的瞬间（即月面的东边缘与月面的西边缘相外切的时刻），称为初亏。初亏也就是日食过程开始的时刻。 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，称为食既。此时整个太阳圆面被遮住，因此，食既也就是日全食开始的时刻。 食甚 食既以后，月轮继续东移，当月轮中心和日面中心相距最近时，就达到食甚。 生光  食既以后，月轮继续东移，当月轮中心和日面中心相距最近时，就达到食甚。对日偏食来说，食甚是太阳被月亮遮去最多的时刻。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，它是日全食结束的时刻。在生光将发生之前，钻石环、倍利珠的现象又会出现在太阳的西边缘，但也是很快就会消失。接着在太阳西边缘又射出一线刺眼的光芒，原来在日全食时可以看到的色球层、日珥、日冕等现象迅即隐没在阳光之中，星星也消失了，阳光重新普照大地。 复圆  生光之后，月面继续移离日面，太阳被遮蔽的部分逐渐减少，当月面的西边缘与日面的东边缘相切的刹那，称为复圆。这时太阳又呈现出圆盘形状，整个日全食过程就宣告结束了。

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月食成因

讨论:为什么日食并不是每个月都会发生？ 　　由于月球绕地球运动的轨道平面（白道平面）与地球绕太阳运动的轨道平面（黄道平面）有一个5°左右的夹角，因此日食发生的条件是日月相合于黄白交点或其附近。

太阳 月亮 地球 5º 由于月亮绕地球运动的轨道平面和地球绕太阳运动的轨道平面有一个5º左右的夹角，因此日食和月食并不是每个月都会发生生。 返回

日、月食的发生必须是新月和满月出现在黄白交点的一定界限之内，这个界限就叫做“食限”。计算表明，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；如果新月在黄道和白道的交点附近16度左右的范围内，则一定有日食发生。对月食而言，如果望月在黄道和白点的交点附近12度左右的范围内，就可能发生月食；如果望月在黄道和白道的交点附近10度左右的范围内，则一定有月食发生。

一年中日、月食最少有两次，而且这两次都是日食； 　　一年中可能一次月食都不会发生(如1980年)； 　　一年中日、月食最多可以有七次：五次日食和两次月食(例如1935年)，或者是四次日食和三次月食(例如1917年和1982年)。 　　一般说来，最常见的情况是一年中有四次日、月食：两次日食和两次月食。

全世界每年最多可发生5次日食，最少2次。但对于某一地点而言，平均每三年左右就可以看到一次日偏食，三百多年才能看到一次日全食。

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肉眼观测日全食的方法： 最简易的方法是找一块玻璃，涂上些墨或者用烟熏黑 利用已曝光过的黑白胶片来作为滤光片进行观测 ，必须两片叠加在一起观看 太阳观测卡，巴德膜

望远镜观测： 7×50或8×30的观测风景的双筒望远镜 折射式望远镜 反射式望远镜

注意事项 切记用望远镜观测日全食时，望远镜一定要配备太阳遮光镜，否则，你的眼睛会瞬间失明。 注意人身安全 保护环境

        1、月球边缘的观测。在月球横过日面时，由于月面的山峰，其边缘并不是完整的，而是有些很微小的、不规则的突出或凹陷现象。观测时，可特别留意月球的边缘，并可用绘图法记录下来。          2、日全食时测定月球边缘和太阳边缘的四次接触（即初亏、食既、生光和复圆）的时间。食既的时刻以倍利珠消失的时间为准，而生光则以倍利珠重现的瞬间为准。             

3、日冕的观测。日冕是太阳的外层大气，温度高达几百万摄氏度，而密度比人类制造的真空还要空，可以说是能看得见的真空，日冕只有日全食时才观测得到。每次日全食时所见的日冕形状、大小及结构都不同。在太阳黑子活动活跃期，日冕呈圆盘形；黑子活动衰期，日冕的形状则不大规则，且沿太阳赤道区可见射光，在两极附近地区呈扇形的结构物。观测时，可利用绘图法记录下来。   

日冕结构和光度测量 视场(> 8 R⊙～4°) 高分辨本领 减小仪器杂散光

      4、气象变化观测。日全食时，阳光突然消失，气温迅速下降，气压和风向都有所变化。可用仪器记录这些变化。         5、日全食时，可以利用这珍贵的几十秒，进行彗星、内行星（金星和水星）的搜索。

证认恒星

6、日食可以为研究太阳和地球的关系提供良好的机会。太阳和地球有着极为密切的关系。当太阳上产生强烈的活动时，它所发出的远紫外线、X射线、微粒辐射等都会增强，能使地球的磁场、电离层发生扰动，并产生一系列的地球物理效应，如磁暴、极光扰动、短波通讯中断等。在日全食时，由于月亮逐渐遮掩日面上的各种辐射源，从而引起各种地球物理现象发生变化，因此日全食时进行各种有关的地球物理效应的观测和研究具有一定的实际意义，并且已成为日全食观察研究中的重要内容之一。

谢谢大家！