日(ri)(ri)全食(shi)(shi)(Eclipse)是日(ri)(ri)食(shi)(shi)的(de)一種,即在(zai)地(di)球上的(de)部分地(di)點太陽光(guang)被月亮全部遮住的(de)天文現象(xiang)。日(ri)(ri)全食(shi)(shi)分為初(chu)虧、食(shi)(shi)既、食(shi)(shi)甚、生光(guang)、復圓五個階(jie)段。由于(yu)月球比地(di)球小,只(zhi)有在(zai)月球本(ben)影中(zhong)的(de)人們才能看到日(ri)(ri)全食(shi)(shi)。民間稱(cheng)此現象(xiang)為天狗(gou)食(shi)(shi)日(ri)(ri)。
2020年12月1日,天文專家介(jie)紹(shao),日全食將(jiang)在12月14日現身,發生在南(nan)半(ban)球。
北京(jing)時間2021年12月4日(ri)(ri)迎(ying)來了2021年全年唯一一個日(ri)(ri)全食。本次日(ri)(ri)全食自(zi)北京(jing)時間12月4日(ri)(ri)13時29分開始至(zhi)17時37分結束,我國無法(fa)見到。全食帶(dai)從大(da)西洋南(nan)部開始,經(jing)過南(nan)極(ji)洲,在太(tai)平洋南(nan)部結束。
日全(quan)食是(shi)日食的(de)一(yi)種(zhong),發(fa)生(sheng)(sheng)在新月(yue)在黃道和白(bai)道的(de)交點附近18°左右的(de)范(fan)圍內。日全(quan)食發(fa)生(sheng)(sheng)時隨著月(yue)球遮擋住(zhu)太(tai)陽輻射,大氣層高處的(de)電(dian)離(li)(li)層也會發(fa)生(sheng)(sheng)一(yi)些相應變化。這暫時會對(dui)信號需經過電(dian)離(li)(li)層反(fan)射的(de)無線電(dian)中波(bo)、短(duan)波(bo)通(tong)信造成一(yi)定干(gan)擾(rao),使用超(chao)短(duan)波(bo)的(de)調頻廣播、手機、無線上(shang)網等則(ze)不受影響。不過,對(dui)整個地(di)球磁場而言,這種(zhong)影響還(huan)是(shi)微(wei)小的(de)。另(ling)外(wai),日食造成的(de)降(jiang)溫不會很大。
上(shang)一(yi)次(ci)發(fa)(fa)生在(zai)(zai)中國的日(ri)全(quan)食發(fa)(fa)生于2009年7月22日(ri),而下一(yi)次(ci)將在(zai)(zai)2034年3月20日(ri)發(fa)(fa)生在(zai)(zai)西藏北部的山(shan)區,但基本是無人(ren)區。另外2035年9月2日(ri),還(huan)有一(yi)次(ci)日(ri)全(quan)食在(zai)(zai)我國北方發(fa)(fa)生,時長1分29秒。
一次日全食的過程可以分為(wei)以下五個時期:初(chu)虧、食既、食甚、生光、復(fu)圓(yuan)。
由(you)于月亮自西(xi)向(xiang)東繞(rao)地球運轉,所以日食總是(shi)在太陽(yang)圓面(mian)的(de)(de)西(xi)邊緣(yuan)開(kai)始的(de)(de)。當月亮的(de)(de)東邊緣(yuan)剛接觸到(dao)太陽(yang)圓面(mian)的(de)(de)瞬間(即月面(mian)的(de)(de)東邊緣(yuan)與日面(mian)的(de)(de)西(xi)邊緣(yuan)相外(wai)切(qie)的(de)(de)時刻),稱(cheng)為初(chu)虧。初(chu)虧也就是(shi)日食過程開(kai)始的(de)(de)時刻。
從初(chu)虧開始,英(ying)國(guo)天文(wen)學家倍(bei)利最早(zao)描述了這(zhe)種現象,因此(ci)又稱為倍(bei)利珠。這(zhe)是(shi)由于月(yue)球表面有許(xu)多崎嶇不平(ping)的山峰,當陽光照(zhao)射到(dao)月(yue)球邊緣時,就(jiu)形成了貝(bei)利珠現象。
食(shi)既以(yi)后,日(ri)輪繼續(xu)東移,當月輪中心和(he)日(ri)面中心相距最(zui)近時,就到食(shi)甚(shen)。食(shi)甚(shen)是太陽被月亮遮去最(zui)多(duo)的時刻。
月亮繼(ji)續往東移(yi)動,當月面的(de)西(xi)(xi)邊緣(yuan)和日(ri)面的(de)西(xi)(xi)邊緣(yuan)相(xiang)內切(qie)的(de)瞬間,稱為(wei)生光(guang),它是日(ri)全食結束(shu)的(de)時刻。在生光(guang)將發生之(zhi)(zhi)前,鉆石環(huan)、貝利珠的(de)現(xian)(xian)象又會(hui)出現(xian)(xian)在太陽的(de)西(xi)(xi)邊緣(yuan),但也是很快就會(hui)消(xiao)失(shi)。接著在太陽西(xi)(xi)邊緣(yuan)又射出一(yi)線刺(ci)眼的(de)光(guang)芒,原(yuan)來(lai)在日(ri)全食時可以看到的(de)色球層、日(ri)珥、日(ri)冕等現(xian)(xian)象迅即隱沒(mei)在陽光(guang)之(zhi)(zhi)中,星星也消(xiao)失(shi)了,陽光(guang)重新(xin)普(pu)照大地。
生光之后(hou),月面(mian)繼續(xu)移離日面(mian),太(tai)陽被遮蔽(bi)的部(bu)分逐漸減(jian)少,當月面(mian)的西邊緣與日面(mian)的東邊緣相(xiang)切的剎那(nei),稱為復圓(yuan)。這時太(tai)陽又(you)呈現出圓(yuan)盤形(xing)狀(zhuang),整個日全食過程(cheng)就宣告結束了。
發生日(ri)全食是因(yin)為(wei)太陽靠近月球(qiu)軌(gui)道(dao)與(yu)地球(qiu)軌(gui)道(dao)的(de)一個交(jiao)點,而同(tong)時月球(qiu)在距此點的(de)最遠(yuan)的(de)點上。即為(wei)光的(de)直線傳播。
之(zhi)所以會(hui)(hui)發生日全食,是(shi)因為存在(zai)一(yi)種(zhong)神奇(qi)的(de)對(dui)稱性。太陽的(de)直徑是(shi)月亮的(de)400倍(bei),而它距地(di)(di)(di)球的(de)距離正好也是(shi)月亮的(de)400倍(bei)。結果(guo),當月亮完全處于(yu)地(di)(di)(di)球和(he)太陽之(zhi)間時,對(dui)那些完全處于(yu)月亮陰影中的(de)人來說,太陽的(de)表(biao)面便(bian)被完全遮擋了(le)。太陽變(bian)成了(le)黑色(se),只留下一(yi)個金色(se)的(de)光環,天空變(bian)成了(le)靛青色(se)。鳥兒此(ci)時會(hui)(hui)失去方向,或者會(hui)(hui)飛回巢中,蝙蝠和(he)其它夜行動物則(ze)可能(neng)睡(shui)眼惺(xing)忪地(di)(di)(di)出來活(huo)動。
公元(yuan)前(qian)1948年,有人觀測到(dao)了(le)日食(shi)。傳說夏代一位天文(wen)官因沉(chen)湎酒色,漏(lou)報日食(shi),被(bei)砍(kan)首(shou)以警示玩忽職守者。甲骨文(wen)中共有1000多次日食(shi)記錄(lu)。最(zui)早是《尚書》記載的發生在公元(yuan)前(qian)1948年的一次日食(shi)。
公(gong)元前776年9月(yue)6日,《詩經(jing)·小雅(ya)》記(ji)載:“十月(yue)之(zhi)交,朔(shuo)日辛卯,日有食之(zhi)。”
公元前(qian)585年,米(mi)提斯(si)與利(li)比亞兩(liang)(liang)族打仗,打到(dao)一半時忽然間(jian)太陽消失不見了,兩(liang)(liang)族族人害怕(pa)災禍的到(dao)來,終(zhong)于(yu)達成美好(hao)的結果(guo)——兩(liang)(liang)族講和通婚。
1868年(nian)8月18日(ri),東(dong)非、阿拉(la)伯半(ban)島、印(yin)度半(ban)島、中(zhong)南半(ban)島、馬(ma)來群島部分地區(qu)出現日(ri)全(quan)食,法國天文學家皮埃爾·讓(rang)森在英屬印(yin)度的貢土爾觀(guan)測日(ri)全(quan)食時(shi),發現了日(ri)珥(er)光譜(pu)中(zhong)的新(xin)譜(pu)線(xian),進(jin)而發現新(xin)元(yuan)素(su)氦(hai)。
1919年5月29日(ri),秘魯、智(zhi)利(li)(li)、玻利(li)(li)維亞、巴(ba)(ba)西(xi)、利(li)(li)比(bi)(bi)里亞、法屬(shu)(shu)(shu)(shu)西(xi)非(fei)(fei)(fei)、英屬(shu)(shu)(shu)(shu)黃金海(hai)岸、葡屬(shu)(shu)(shu)(shu)圣多美(mei)普林(lin)西(xi)比(bi)(bi)、西(xi)屬(shu)(shu)(shu)(shu)幾(ji)內亞、法屬(shu)(shu)(shu)(shu)赤道(dao)非(fei)(fei)(fei)洲、比(bi)(bi)屬(shu)(shu)(shu)(shu)剛果、北羅德西(xi)亞、尼亞薩蘭、德屬(shu)(shu)(shu)(shu)東非(fei)(fei)(fei)、葡屬(shu)(shu)(shu)(shu)東非(fei)(fei)(fei)部分地區(qu)出現日(ri)全(quan)食,幾(ji)乎整個南美(mei)洲、非(fei)(fei)(fei)洲和周邊一些(xie)地區(qu)出現日(ri)偏食。兩支觀測隊分別在巴(ba)(ba)西(xi)索布拉爾(er)及葡屬(shu)(shu)(shu)(shu)圣多美(mei)普林(lin)西(xi)比(bi)(bi)普林(lin)西(xi)比(bi)(bi)島(dao)觀測,證實了(le)廣義相對論的重力(li)透鏡效應(ying)。
1973年6月30日(ri)(ri),巴西、圭亞(ya)(ya)那、荷屬(shu)圭亞(ya)(ya)那、葡屬(shu)佛得角、毛(mao)里(li)(li)塔(ta)尼(ni)(ni)亞(ya)(ya)、馬里(li)(li)、阿(a)爾及(ji)利亞(ya)(ya)、尼(ni)(ni)日(ri)(ri)爾、乍(zha)得、中非、蘇丹(dan)(dan)(全食帶在該國覆蓋的區(qu)(qu)域大(da)部(bu)分(fen)(fen)屬(shu)于(yu)今南蘇丹(dan)(dan))、烏干達、肯尼(ni)(ni)亞(ya)(ya)、索馬里(li)(li)和(he)英屬(shu)塞舌爾部(bu)分(fen)(fen)地(di)區(qu)(qu)出現日(ri)(ri)全食,大(da)西洋兩岸至印度洋之間(jian)的廣大(da)區(qu)(qu)域出現日(ri)(ri)偏食。美國、英國、法(fa)國等(deng)國科學家借助協和(he)式飛機(ji)在毛(mao)里(li)(li)塔(ta)尼(ni)(ni)亞(ya)(ya)、馬里(li)(li)、尼(ni)(ni)日(ri)(ri)爾、乍(zha)得上(shang)(shang)(shang)空觀(guan)測(ce),將全食時間(jian)延長(chang)至地(di)面(mian)的10倍(bei)以上(shang)(shang)(shang),達到(dao)74分(fen)(fen)鐘,是(shi)人類歷史(shi)上(shang)(shang)(shang)單次(ci)日(ri)(ri)全食觀(guan)測(ce)時間(jian)最長(chang)的記錄(lu)。
1997年3月9日(ri),哈薩(sa)克(ke)斯坦、中(zhong)國、蒙古和(he)俄羅斯部(bu)分地區出(chu)(chu)現(xian)(xian)(xian)日(ri)全食,亞洲(zhou)東部(bu)和(he)北美洲(zhou)西北部(bu)地區出(chu)(chu)現(xian)(xian)(xian)日(ri)偏食。1995年發(fa)現(xian)(xian)(xian)的(de)(de)海爾-波(bo)普彗星在(zai)日(ri)全食期間出(chu)(chu)現(xian)(xian)(xian)在(zai)天空(kong),此前日(ri)全食與亮彗星同(tong)時(shi)出(chu)(chu)現(xian)(xian)(xian)的(de)(de)記(ji)錄僅(jin)有3次(ci)。中(zhong)國科學家(jia)在(zai)漠(mo)河觀(guan)測時(shi)發(fa)現(xian)(xian)(xian)除虧、復圓時(shi)重(zhong)力(li)加速(su)度出(chu)(chu)現(xian)(xian)(xian)異(yi)常降低的(de)(de)“重(zhong)力(li)雙谷”,尚未得(de)到合理(li)解釋(shi)。
2016年3月9日印度(du)尼西亞將(jiang)出現一次日全(quan)食。印尼很(hen)多地區都(dou)可以(yi)看(kan)到持續(xu)2到3分(fen)鐘的日全(quan)食,包(bao)括蘇門答(da)臘島、加(jia)里曼丹島、蘇拉(la)威西島、馬(ma)魯古(gu)島。印尼這次以(yi)后(hou)要再看(kan)到日全(quan)食必須等到350年后(hou)。
2019年7月2日下午4時(shi)40分(北京時(shi)間2019年7月3日4時(shi)40分),智(zhi)利中北部的科(ke)金博大區和阿(a)塔卡馬大區部分地點前后迎(ying)來了一次日全(quan)食。
2020年12月1日,天文專家介紹,日全(quan)食將(jiang)在(zai)12月14日現身,發生在(zai)南半球。
北京(jing)(jing)時(shi)間2021年(nian)12月4日(ri)迎來了2021年(nian)全(quan)年(nian)唯一一個日(ri)全(quan)食。本次日(ri)全(quan)食自北京(jing)(jing)時(shi)間12月4日(ri)13時(shi)29分(fen)開(kai)始至(zhi)17時(shi)37分(fen)結(jie)束,我國無法(fa)見(jian)到。全(quan)食帶從大西洋南部開(kai)始,經過南極洲,在太(tai)平洋南部結(jie)束。
2008年8月(yue)1日(也稱“奧運日食”),中國(guo)的新(xin)疆維吾(wu)爾自治(zhi)區、甘肅省(sheng)(sheng)、內蒙古自治(zhi)區、寧夏回族自治(zhi)區、陜西省(sheng)(sheng)、山(shan)西省(sheng)(sheng)、河南(nan)省(sheng)(sheng)部分地(di)區可見(jian)全食。除臺灣和南(nan)海(hai)南(nan)部外(wai)其余地(di)區都可見(jian)日偏食。隸(li)屬哈密地(di)區伊吾(wu)縣的葦子(zi)峽鄉建(jian)造(zao)了世界上第一(yi)個(ge)日全食觀測(ce)廣場。
2009年(nian)(nian)7月(yue)22日(ri),西藏東(dong)南(nan)(nan)(nan)、云南(nan)(nan)(nan)西北(bei)(bei)(bei)、四(si)川中偏南(nan)(nan)(nan)、重慶(qing)大(da)部(bu)(bu)、湖北(bei)(bei)(bei)中南(nan)(nan)(nan)、湖南(nan)(nan)(nan)北(bei)(bei)(bei)端、河南(nan)(nan)(nan)東(dong)南(nan)(nan)(nan)角(jiao)、安徽南(nan)(nan)(nan)半部(bu)(bu)、江西最(zui)北(bei)(bei)(bei)端、江蘇南(nan)(nan)(nan)部(bu)(bu)、浙(zhe)江北(bei)(bei)(bei)部(bu)(bu)、上海絕(jue)大(da)部(bu)(bu)(除崇明島(dao)西北(bei)(bei)(bei)端)可見全(quan)食,其余(yu)地區均可見日(ri)偏食。北(bei)(bei)(bei)硫(liu)磺(huang)島(dao)東(dong)南(nan)(nan)(nan)的(de)(de)(de)太平洋上,全(quan)食持(chi)續時(shi)間(jian)(jian)(jian)達到(dao)最(zui)長的(de)(de)(de)6分39.5秒,是21世紀(ji)最(zui)長的(de)(de)(de)一次,直到(dao)2132年(nian)(nian)6月(yue)13日(ri)才會打破。陸地上的(de)(de)(de)最(zui)長持(chi)續時(shi)間(jian)(jian)(jian)在北(bei)(bei)(bei)硫(liu)磺(huang)島(dao),達6分35秒。但實際(ji)上該(gai)島(dao)不易到(dao)達,多數人看(kan)到(dao)的(de)(de)(de)持(chi)續時(shi)間(jian)(jian)(jian)均比該(gai)時(shi)間(jian)(jian)(jian)短。21世紀(ji)多數人能方便觀測(ce)到(dao)持(chi)續時(shi)間(jian)(jian)(jian)最(zui)長的(de)(de)(de)日(ri)全(quan)食將(jiang)會是2027年(nian)(nian)8月(yue)2日(ri)在埃及。
另(ling)據(ju)預(yu)測(ce),2034年(nian)3月(yue)20日、2035年(nian)9月(yue)2日、2060年(nian)4月(yue)30日、2063年(nian)8月(yue)24日、2070年(nian)4月(yue)11日、2088年(nian)4月(yue)21日、2089年(nian)10月(yue)4日我國(guo)境內(nei)將會發(fa)生(sheng)日全食。
1.必須在日(ri)全食(shi)發生(sheng)的(de)中心地帶上。
2.日全(quan)食的時間在3分鐘以(yi)上。
3.天氣狀(zhuang)況良(liang)好。
可(ke)以取一盆(pen)清(qing)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(shi)眼睛受傷,不推薦使(shi)用。
利(li)用兩(liang)塊板(ban)(ban)子(zi),在其中一(yi)塊板(ban)(ban)子(zi)上(shang)(shang)挖一(yi)個小洞,讓陽光(guang)穿過這個小洞投影(ying)到另一(yi)塊板(ban)(ban)子(zi)上(shang)(shang)。
手(shou)不要亂晃,否則太(tai)(tai)陽的影子會搖晃。并且千萬(wan)不要拿著望遠(yuan)鏡直(zhi)接看(kan)太(tai)(tai)陽,如果用望遠(yuan)鏡直(zhi)接看(kan)太(tai)(tai)陽,一定要用濾光鏡。
在拍(pai)攝(she)日全食(shi)時,由(you)于食(shi)甚(shen)一般只有幾分鐘。因(yin)此,還需要(yao)做好以(yi)下幾點:
1.提前進(jin)行(xing)周(zhou)密的規劃。
2.提(ti)前進行實際演練。
3.實際觀測時(shi)(shi),在全食或者(zhe)環食階段找一(yi)個人專門(men)負(fu)責報(bao)時(shi)(shi)。當有(you)人專門(men)報(bao)時(shi)(shi),其他觀測者(zhe)就能對時(shi)(shi)間做(zuo)到心中有(you)數,更好的安排(pai)自己的觀測。
4.日(ri)冕(mian)的(de)觀(guan)(guan)(guan)測(ce)。日(ri)冕(mian)是(shi)太陽(yang)的(de)外層大氣(qi),溫度(du)(du)高達(da)幾百萬攝(she)氏度(du)(du),而密(mi)度(du)(du)比(bi)人類制(zhi)造的(de)真(zhen)空(kong)還(huan)要空(kong),可(ke)(ke)以說是(shi)能看得見(jian)的(de)真(zhen)空(kong),日(ri)冕(mian)只有日(ri)全食時才觀(guan)(guan)(guan)測(ce)得到。每次日(ri)全食時所見(jian)的(de)日(ri)冕(mian)形(xing)狀(zhuang)、大小及(ji)結構都不(bu)同。在太陽(yang)黑子(zi)活(huo)(huo)動活(huo)(huo)躍期,日(ri)冕(mian)呈(cheng)圓(yuan)盤形(xing);黑子(zi)活(huo)(huo)動衰期,日(ri)冕(mian)的(de)形(xing)狀(zhuang)則(ze)不(bu)大規(gui)則(ze),且沿太陽(yang)赤道區可(ke)(ke)見(jian)射光(guang),在兩極附近地區呈(cheng)扇形(xing)的(de)結構物。觀(guan)(guan)(guan)測(ce)時,可(ke)(ke)利用繪(hui)圖法記錄(lu)下來。
5.氣象變(bian)化觀測。日全食(shi)時,陽光突(tu)然消(xiao)失(shi),氣溫迅速下降,氣壓和(he)風向都有所(suo)變(bian)化。可用儀器記錄這些變(bian)化。
6.日全食(shi)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(zui)壯觀的日全食時,食甚時要摘掉濾光片。其余時候千(qian)萬不(bu)(bu)要用(yong)肉(rou)眼或任何光學設備直(zhi)視太陽,不(bu)(bu)能用(yong)相機直(zhi)接(jie)拍攝,以防損傷燒壞(huai)相機。
發(fa)生(sheng)日(ri)全(quan)食時,光(guang)線穿過樹葉的(de)(de)縫隙投影(ying)(ying)(ying)出新月(yue)的(de)(de)影(ying)(ying)(ying)子。發(fa)生(sheng)日(ri)全(quan)食時,動(dong)物常常準備睡覺(jue),或行為異常。發(fa)生(sheng)日(ri)全(quan)食時,當地(di)(di)的(de)(de)溫(wen)度通(tong)常會下降(jiang)至(zhi)少20度。當99%的(de)(de)太陽表面(mian)(mian)被(bei)覆蓋時,能看到的(de)(de)晨昏蒙(meng)影(ying)(ying)(ying)現(xian)(xian)(xian)象。在日(ri)全(quan)食期間,地(di)(di)平線的(de)(de)周圍會有一(yi)個窄的(de)(de)光(guang)帶,這(zhe)是(shi)因為觀察(cha)者并不是(shi)直(zhi)接(jie)站在月(yue)亮的(de)(de)影(ying)(ying)(ying)子下面(mian)(mian),地(di)(di)球和月(yue)亮有一(yi)定的(de)(de)距離(li)。在現(xian)(xian)(xian)代的(de)(de)原子鐘出現(xian)(xian)(xian)之(zhi)前,天文(wen)學家通(tong)過對日(ri)食的(de)(de)古代記錄(lu)進行研究,發(fa)現(xian)(xian)(xian)地(di)(di)球旋(xuan)轉的(de)(de)周期每個世紀變慢(man)了0.001秒。
日(ri)(ri)(ri)全(quan)食是(shi)人們認識太(tai)(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)極好機(ji)會。平時(shi)所見到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang),只(zhi)是(shi)它的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)部分(fen),光(guang)(guang)(guang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)外面的(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)大氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)兩個重要的(de)(de)(de)(de)(de)層(ceng)次—色(se)(se)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)層(ceng)和(he)(he)(he)(he)日(ri)(ri)(ri)冕,都淹沒在(zai)光(guang)(guang)(guang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)明亮光(guang)(guang)(guang)輝之中(zhong)。色(se)(se)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)層(ceng)是(shi)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)大氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)層(ceng),它是(shi)在(zai)光(guang)(guang)(guang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)之上(shang)厚約2000千米的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)層(ceng);在(zai)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)外面,還包圍著溫度(du)極高(百萬(wan)攝氏度(du))但(dan)卻(que)十分(fen)稀薄的(de)(de)(de)(de)(de)等(deng)離子體,延伸的(de)(de)(de)(de)(de)范(fan)圍比太(tai)(tai)陽(yang)(yang)本身還大好幾倍(bei),這(zhe)叫做日(ri)(ri)(ri)冕。日(ri)(ri)(ri)冕的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)度(du)只(zhi)有(you)太(tai)(tai)陽(yang)(yang)本身的(de)(de)(de)(de)(de)百萬(wan)分(fen)之一(yi)(yi),平常它完全(quan)隱藏在(zai)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)大氣(qi)散(san)射光(guang)(guang)(guang)造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)藍色(se)(se)天幕(mu)里。日(ri)(ri)(ri)全(quan)食時(shi),月(yue)亮擋住了太(tai)(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)圓面,在(zai)漆黑的(de)(de)(de)(de)(de)天空(kong)背景(jing)上(shang),相(xiang)繼顯現出紅色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)色(se)(se)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)和(he)(he)(he)(he)銀白色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)日(ri)(ri)(ri)冕,科(ke)學(xue)工作者可以在(zai)這(zhe)一(yi)(yi)特定的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)機(ji)、特定的(de)(de)(de)(de)(de)條件下(xia),觀(guan)測色(se)(se)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)和(he)(he)(he)(he)日(ri)(ri)(ri)冕,并拍(pai)攝色(se)(se)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)、日(ri)(ri)(ri)冕的(de)(de)(de)(de)(de)照片和(he)(he)(he)(he)光(guang)(guang)(guang)譜圖,從而(er)研究(jiu)有(you)關太(tai)(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)物理狀態(tai)和(he)(he)(he)(he)化學(xue)組成(cheng)。例(li)如(ru)在(zai)1868年8月(yue)18日(ri)(ri)(ri)的(de)(de)(de)(de)(de)日(ri)(ri)(ri)全(quan)食觀(guan)測中(zhong),法國的(de)(de)(de)(de)(de)天文學(xue)家讓桑拍(pai)攝了日(ri)(ri)(ri)餌(er)的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)譜,發現了一(yi)(yi)種新的(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素“氦(hai)”,這(zhe)個元(yuan)素一(yi)(yi)直在(zai)過了二十多(duo)年之后,才由英國的(de)(de)(de)(de)(de)化學(xue)家雷姆素在(zai)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)上(shang)找到(dao)。
日(ri)食(shi)可以為研究(jiu)太陽和(he)(he)地(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)關系提供良(liang)好的(de)機會。太陽和(he)(he)地(di)(di)球(qiu)(qiu)有(you)著(zhu)極(ji)為密切的(de)關系。當(dang)太陽上(shang)產生(sheng)強(qiang)烈的(de)活(huo)動時,它所發(fa)出的(de)遠(yuan)紫外線、X射線、微粒輻射等(deng)都會增(zeng)強(qiang),能(neng)使地(di)(di)球(qiu)(qiu)的(de)磁場、電離(li)層發(fa)生(sheng)擾動,并產生(sheng)一(yi)系列的(de)地(di)(di)球(qiu)(qiu)物(wu)(wu)理效(xiao)應(ying),如(ru)磁暴、極(ji)光擾動、短波通訊中斷(duan)等(deng)。在日(ri)全食(shi)時,由于(yu)月(yue)亮逐漸遮掩日(ri)面上(shang)的(de)各種輻射源,從而(er)引(yin)起(qi)各種地(di)(di)球(qiu)(qiu)物(wu)(wu)理現象發(fa)生(sheng)變(bian)化,因(yin)此日(ri)全食(shi)時進行各種有(you)關的(de)地(di)(di)球(qiu)(qiu)物(wu)(wu)理效(xiao)應(ying)的(de)觀(guan)測(ce)和(he)(he)研究(jiu)具有(you)一(yi)定的(de)實際意義,并且已成為日(ri)全食(shi)觀(guan)察研究(jiu)中的(de)重要內(nei)容(rong)之一(yi)。
觀測(ce)和研究日全(quan)食(shi),還(huan)有助于(yu)研究有關天文、物理方面的許(xu)多(duo)課題,利用(yong)日全(quan)食(shi)的機會,可以尋找水星軌(gui)道(dao)以內(nei)的行星;可以測(ce)定星光從太陽附近通過(guo)時(shi)的彎曲(qu),從而檢驗廣義相對論,可以研究引(yin)力的性(xing)質等(deng)等(deng)。
此外,日食對研(yan)究(jiu)日食發生(sheng)時(shi)的氣象(xiang)變化、生(sheng)物反(fan)應等都有一定的意義。
科學(xue)(xue)史上有許多重大的(de)(de)(de)(de)天文學(xue)(xue)和(he)(he)物理(li)學(xue)(xue)發(fa)(fa)現(xian)是(shi)(shi)(shi)利用日(ri)全(quan)(quan)食(shi)的(de)(de)(de)(de)機會(hui)做(zuo)出(chu)的(de)(de)(de)(de),而且只有通過這(zhe)種機會(hui)才(cai)行。最著(zhu)名的(de)(de)(de)(de)例(li)子(zi)是(shi)(shi)(shi)1919年(nian)(nian)的(de)(de)(de)(de)一(yi)次日(ri)全(quan)(quan)食(shi),證實了(le)(le)(le)愛(ai)(ai)因(yin)(yin)斯坦(tan)廣義相(xiang)(xiang)對論(lun)的(de)(de)(de)(de)正確性。愛(ai)(ai)因(yin)(yin)斯坦(tan)1915年(nian)(nian)發(fa)(fa)表了(le)(le)(le)在(zai)當(dang)時看來是(shi)(shi)(shi)極(ji)(ji)其(qi)難懂、也(ye)極(ji)(ji)其(qi)難以置信的(de)(de)(de)(de)廣義相(xiang)(xiang)對論(lun),這(zhe)種理(li)論(lun)預言光(guang)線(xian)在(zai)巨大的(de)(de)(de)(de)引力場中(zhong)會(hui)拐(guai)(guai)彎(wan)(wan)(wan)。人類能接觸到(dao)的(de)(de)(de)(de)最強(qiang)的(de)(de)(de)(de)引力場就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)(shi)太陽(yang),可是(shi)(shi)(shi)太陽(yang)本身發(fa)(fa)出(chu)很(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)光(guang),遠(yuan)處的(de)(de)(de)(de)微(wei)弱星(xing)光(guang)在(zai)經過太陽(yang)附(fu)近時是(shi)(shi)(shi)不(bu)是(shi)(shi)(shi)拐(guai)(guai)彎(wan)(wan)(wan)了(le)(le)(le),根本看不(bu)出(chu)來。但(dan)如果發(fa)(fa)生日(ri)全(quan)(quan)食(shi),擋住太陽(yang)光(guang),就(jiu)(jiu)可以測(ce)量出(chu)來光(guang)線(xian)拐(guai)(guai)沒拐(guai)(guai)彎(wan)(wan)(wan)、拐(guai)(guai)了(le)(le)(le)多大的(de)(de)(de)(de)彎(wan)(wan)(wan)。機會(hui)在(zai)1919年(nian)(nian)出(chu)現(xian)了(le)(le)(le),但(dan)全(quan)(quan)食(shi)帶(dai)在(zai)南大西(xi)洋(yang)上,很(hen)遙遠(yuan),也(ye)很(hen)艱苦。英(ying)國(guo)天文學(xue)(xue)家愛(ai)(ai)丁頓帶(dai)著(zhu)一(yi)支熱(re)情(qing)和(he)(he)好奇心極(ji)(ji)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)觀測(ce)隊(dui)出(chu)發(fa)(fa)了(le)(le)(le)。觀測(ce)結果與愛(ai)(ai)因(yin)(yin)斯坦(tan)事先計算的(de)(de)(de)(de)結果十分吻合,從(cong)此相(xiang)(xiang)對論(lun)得到(dao)世人的(de)(de)(de)(de)承認。
日全食的(de)計算涉及到(dao)太陽和月亮運動的(de)準確性,因此古(gu)代許多天文學家(jia)用(yong)(yong)它來驗證自(zi)己的(de)歷法。1969年(nian)還有人利用(yong)(yong)公(gong)元(yuan)2年(nian)以前的(de)25次日食記錄(lu)來計算地球(qiu)自(zi)轉速率的(de)長期變化。
在(zai)考古斷代中,根據歷史中的日(ri)全食記載,可以幫(bang)助精確地確定(ding)歷史事(shi)件的具體時間,是十分可信(xin)的手(shou)段。