日(ri)(ri)全(quan)(quan)食(shi)(Eclipse)是日(ri)(ri)食(shi)的一種,即在(zai)地(di)球(qiu)上的部分地(di)點太(tai)陽光被(bei)月亮全(quan)(quan)部遮住的天(tian)文現象。日(ri)(ri)全(quan)(quan)食(shi)分為初虧、食(shi)既、食(shi)甚、生(sheng)光、復圓(yuan)五個階(jie)段。由于月球(qiu)比地(di)球(qiu)小,只有在(zai)月球(qiu)本影(ying)中的人們才能(neng)看到日(ri)(ri)全(quan)(quan)食(shi)。民間稱此現象為天(tian)狗食(shi)日(ri)(ri)。
2020年12月(yue)1日,天文專家介紹(shao),日全食將在12月(yue)14日現身(shen),發生在南半球。
北(bei)京(jing)時(shi)間(jian)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(bei)京(jing)時(shi)間(jian)12月4日(ri)13時(shi)29分(fen)開(kai)始(shi)至17時(shi)37分(fen)結(jie)束(shu),我(wo)國無法(fa)見(jian)到。全(quan)食帶從大西洋(yang)南(nan)部開(kai)始(shi),經過南(nan)極(ji)洲,在太平洋(yang)南(nan)部結(jie)束(shu)。
日(ri)(ri)全食是(shi)日(ri)(ri)食的(de)一(yi)種,發(fa)(fa)生(sheng)在新月在黃道和(he)白道的(de)交(jiao)點(dian)附近(jin)18°左右的(de)范(fan)圍(wei)內。日(ri)(ri)全食發(fa)(fa)生(sheng)時隨著月球(qiu)遮擋住太陽輻(fu)射(she),大氣層高處的(de)電(dian)離層也會(hui)發(fa)(fa)生(sheng)一(yi)些相應變化(hua)。這暫時會(hui)對信號需經過(guo)電(dian)離層反射(she)的(de)無(wu)線電(dian)中波、短(duan)波通信造成一(yi)定干擾,使(shi)用超短(duan)波的(de)調頻廣播、手(shou)機、無(wu)線上(shang)網等則(ze)不受(shou)影響(xiang)(xiang)。不過(guo),對整個(ge)地(di)球(qiu)磁(ci)場而言,這種影響(xiang)(xiang)還是(shi)微小的(de)。另外,日(ri)(ri)食造成的(de)降(jiang)溫不會(hui)很大。
上(shang)一次(ci)發(fa)生在中國(guo)(guo)的(de)日全食發(fa)生于2009年(nian)7月22日,而下一次(ci)將在2034年(nian)3月20日發(fa)生在西藏(zang)北部(bu)的(de)山區(qu),但基(ji)本是(shi)無人區(qu)。另外2035年(nian)9月2日,還有一次(ci)日全食在我國(guo)(guo)北方發(fa)生,時長1分29秒。
一(yi)次日(ri)全(quan)食(shi)的過程(cheng)可以分為以下五個時(shi)期:初虧、食(shi)既、食(shi)甚、生(sheng)光、復(fu)圓(yuan)。
由于月(yue)亮自西(xi)向東繞地球運轉,所(suo)以日(ri)食總(zong)是在太陽圓(yuan)面(mian)的西(xi)邊緣(yuan)開始的。當月(yue)亮的東邊緣(yuan)剛接觸到太陽圓(yuan)面(mian)的瞬間(jian)(即(ji)月(yue)面(mian)的東邊緣(yuan)與日(ri)面(mian)的西(xi)邊緣(yuan)相外切的時刻),稱為(wei)初虧。初虧也就(jiu)是日(ri)食過程開始的時刻。
從初(chu)虧(kui)開(kai)始(shi),英國天文學家倍利(li)最早描述(shu)了(le)(le)這(zhe)種現(xian)(xian)象,因(yin)此又稱為倍利(li)珠。這(zhe)是由于月球(qiu)表面有(you)許多崎嶇不平的(de)山峰,當陽光照射到月球(qiu)邊緣時,就形成了(le)(le)貝利(li)珠現(xian)(xian)象。
食(shi)(shi)既以后,日輪(lun)繼(ji)續東(dong)移(yi),當月輪(lun)中心(xin)和日面(mian)中心(xin)相距最(zui)近時,就到食(shi)(shi)甚。食(shi)(shi)甚是太陽被月亮遮去最(zui)多的時刻。
月(yue)亮繼續往東移動,當月(yue)面(mian)的西邊(bian)(bian)緣(yuan)和日(ri)面(mian)的西邊(bian)(bian)緣(yuan)相內(nei)切(qie)的瞬間,稱為生光(guang),它是(shi)日(ri)全食結束的時(shi)刻。在(zai)生光(guang)將發生之前,鉆(zhan)石環、貝利珠的現象又會(hui)出(chu)現在(zai)太陽(yang)的西邊(bian)(bian)緣(yuan),但也是(shi)很(hen)快就會(hui)消失。接著在(zai)太陽(yang)西邊(bian)(bian)緣(yuan)又射出(chu)一(yi)線刺眼的光(guang)芒,原來在(zai)日(ri)全食時(shi)可(ke)以看(kan)到的色(se)球層(ceng)、日(ri)珥、日(ri)冕(mian)等(deng)現象迅即隱沒(mei)在(zai)陽(yang)光(guang)之中,星(xing)星(xing)也消失了,陽(yang)光(guang)重新普照大地。
生光之后,月面(mian)繼續移(yi)離(li)日面(mian),太陽被遮蔽的部分(fen)逐(zhu)漸(jian)減少,當(dang)月面(mian)的西邊(bian)緣與日面(mian)的東邊(bian)緣相切的剎那,稱為復圓。這時太陽又呈(cheng)現出圓盤形狀,整個日全(quan)食過(guo)程就宣告(gao)結束了。
發生日(ri)全食是因為太陽靠近月(yue)球(qiu)軌(gui)道(dao)與地球(qiu)軌(gui)道(dao)的(de)(de)一個交點,而同(tong)時(shi)月(yue)球(qiu)在距此點的(de)(de)最遠的(de)(de)點上。即為光的(de)(de)直線傳播(bo)。
之(zhi)所以會(hui)發生日全(quan)食,是因為(wei)存在一種神奇(qi)的(de)對(dui)稱(cheng)性。太(tai)陽的(de)直徑是月(yue)亮的(de)400倍,而它(ta)距地球的(de)距離(li)正好也是月(yue)亮的(de)400倍。結果,當月(yue)亮完全(quan)處(chu)于地球和太(tai)陽之(zhi)間時(shi),對(dui)那(nei)些完全(quan)處(chu)于月(yue)亮陰(yin)影中的(de)人來說,太(tai)陽的(de)表面便被(bei)完全(quan)遮擋了。太(tai)陽變成(cheng)了黑色,只留下(xia)一個金色的(de)光環,天空變成(cheng)了靛青色。鳥(niao)兒此(ci)時(shi)會(hui)失去方向(xiang),或者(zhe)會(hui)飛回(hui)巢中,蝙蝠和其它(ta)夜行動物則可能睡眼惺忪地出(chu)來活動。
公(gong)元前1948年(nian),有人觀(guan)測(ce)到(dao)了日食(shi)。傳說(shuo)夏代(dai)一(yi)位天文官因沉湎酒色,漏(lou)報日食(shi),被砍首以警示玩忽職(zhi)守者。甲骨文中共有1000多次日食(shi)記錄。最早是《尚書》記載的發生在公(gong)元前1948年(nian)的一(yi)次日食(shi)。
公元前776年(nian)9月(yue)6日(ri),《詩經·小雅》記載:“十(shi)月(yue)之交,朔日(ri)辛卯,日(ri)有食之。”
公元(yuan)前585年,米(mi)提(ti)斯與利比(bi)亞(ya)兩族(zu)(zu)打仗,打到一半(ban)時忽然(ran)間(jian)太陽(yang)消失(shi)不見(jian)了,兩族(zu)(zu)族(zu)(zu)人害怕災禍的到來,終(zhong)于(yu)達(da)成美(mei)好(hao)的結(jie)果——兩族(zu)(zu)講(jiang)和通婚。
1868年(nian)8月18日(ri),東非(fei)、阿拉伯半島、印度半島、中南半島、馬來(lai)群島部分(fen)地區(qu)出現(xian)(xian)日(ri)全食(shi),法國天文學家皮埃爾·讓森在英(ying)屬印度的(de)(de)貢(gong)土爾觀測日(ri)全食(shi)時(shi),發(fa)現(xian)(xian)了日(ri)珥光譜中的(de)(de)新(xin)譜線(xian),進而發(fa)現(xian)(xian)新(xin)元素氦。
1919年5月29日(ri)(ri),秘魯、智(zhi)利、玻(bo)利維(wei)亞、巴西(xi)、利比里亞、法屬(shu)(shu)(shu)西(xi)非、英屬(shu)(shu)(shu)黃金海岸、葡(pu)屬(shu)(shu)(shu)圣多(duo)美普(pu)林(lin)西(xi)比、西(xi)屬(shu)(shu)(shu)幾內亞、法屬(shu)(shu)(shu)赤道非洲(zhou)、比屬(shu)(shu)(shu)剛果、北羅德西(xi)亞、尼亞薩蘭、德屬(shu)(shu)(shu)東非、葡(pu)屬(shu)(shu)(shu)東非部分地區出現日(ri)(ri)全食,幾乎整個南美洲(zhou)、非洲(zhou)和(he)周邊一些地區出現日(ri)(ri)偏食。兩支(zhi)觀測隊分別在巴西(xi)索布拉(la)爾及葡(pu)屬(shu)(shu)(shu)圣多(duo)美普(pu)林(lin)西(xi)比普(pu)林(lin)西(xi)比島觀測,證實(shi)了廣義相對論的重力透鏡效(xiao)應(ying)。
1973年6月30日(ri),巴西、圭亞(ya)那、荷屬(shu)圭亞(ya)那、葡屬(shu)佛得(de)角、毛里(li)塔尼(ni)(ni)亞(ya)、馬(ma)里(li)、阿爾及利亞(ya)、尼(ni)(ni)日(ri)爾、乍(zha)得(de)、中非、蘇丹(全(quan)食(shi)(shi)帶在該國(guo)覆蓋的(de)區域(yu)大部(bu)分(fen)屬(shu)于今(jin)南蘇丹)、烏(wu)干達(da)、肯(ken)尼(ni)(ni)亞(ya)、索馬(ma)里(li)和(he)英屬(shu)塞舌爾部(bu)分(fen)地(di)區出現(xian)日(ri)全(quan)食(shi)(shi),大西洋兩岸至印度(du)洋之間的(de)廣大區域(yu)出現(xian)日(ri)偏(pian)食(shi)(shi)。美國(guo)、英國(guo)、法國(guo)等國(guo)科學家借助協和(he)式(shi)飛機(ji)在毛里(li)塔尼(ni)(ni)亞(ya)、馬(ma)里(li)、尼(ni)(ni)日(ri)爾、乍(zha)得(de)上空觀測,將全(quan)食(shi)(shi)時(shi)間延(yan)長(chang)至地(di)面(mian)的(de)10倍(bei)以上,達(da)到74分(fen)鐘,是人類歷史(shi)上單次(ci)日(ri)全(quan)食(shi)(shi)觀測時(shi)間最(zui)長(chang)的(de)記錄。
1997年3月9日(ri)(ri)(ri),哈薩(sa)克(ke)斯坦(tan)、中(zhong)國、蒙古和俄(e)羅(luo)斯部分地(di)區出現(xian)日(ri)(ri)(ri)全食(shi),亞(ya)洲東部和北美洲西北部地(di)區出現(xian)日(ri)(ri)(ri)偏食(shi)。1995年發現(xian)的(de)海爾(er)-波普彗星在(zai)日(ri)(ri)(ri)全食(shi)期(qi)間出現(xian)在(zai)天空(kong),此前日(ri)(ri)(ri)全食(shi)與(yu)亮彗星同時出現(xian)的(de)記錄僅(jin)有(you)3次。中(zhong)國科學家在(zai)漠河觀(guan)測時發現(xian)除(chu)虧、復(fu)圓時重力加速度出現(xian)異常降低(di)的(de)“重力雙谷(gu)”,尚未得到(dao)合理解釋。
2016年3月9日印(yin)度尼(ni)西亞將出現一次日全食(shi)。印(yin)尼(ni)很多地區都(dou)可以(yi)(yi)看到持續2到3分鐘的日全食(shi),包括蘇門(men)答臘島、加(jia)里曼丹(dan)島、蘇拉威西島、馬魯古島。印(yin)尼(ni)這次以(yi)(yi)后要再(zai)看到日全食(shi)必須等到350年后。
2019年7月(yue)2日(ri)下午4時40分(北京時間2019年7月(yue)3日(ri)4時40分),智利中(zhong)北部(bu)的科金博大區和阿塔(ta)卡馬大區部(bu)分地點前(qian)后迎來(lai)了一次日(ri)全食。
2020年12月(yue)1日(ri),天文專家(jia)介(jie)紹,日(ri)全食將在(zai)(zai)12月(yue)14日(ri)現身(shen),發生在(zai)(zai)南半球。
北京時間2021年(nian)12月4日迎來(lai)了2021年(nian)全年(nian)唯一一個日全食(shi)。本(ben)次日全食(shi)自北京時間12月4日13時29分開始至17時37分結束,我國無(wu)法(fa)見(jian)到。全食(shi)帶從大(da)西洋南部開始,經過(guo)南極洲,在(zai)太平洋南部結束。
2008年(nian)8月1日(也稱“奧運日食”),中(zhong)國的(de)新疆維吾爾自(zi)治區(qu)、甘肅省、內蒙古自(zi)治區(qu)、寧夏回族自(zi)治區(qu)、陜(shan)西(xi)省、山(shan)西(xi)省、河南(nan)省部分地區(qu)可(ke)見全食。除臺灣和南(nan)海南(nan)部外其余地區(qu)都可(ke)見日偏(pian)食。隸屬哈密地區(qu)伊吾縣的(de)葦(wei)子峽鄉(xiang)建造了世界上第一個日全食觀測廣(guang)場。
2009年7月(yue)22日(ri),西藏東南(nan)(nan)(nan)、云南(nan)(nan)(nan)西北(bei)(bei)、四川(chuan)中(zhong)偏(pian)南(nan)(nan)(nan)、重慶大部、湖(hu)北(bei)(bei)中(zhong)南(nan)(nan)(nan)、湖(hu)南(nan)(nan)(nan)北(bei)(bei)端、河南(nan)(nan)(nan)東南(nan)(nan)(nan)角、安徽南(nan)(nan)(nan)半部、江(jiang)(jiang)西最北(bei)(bei)端、江(jiang)(jiang)蘇南(nan)(nan)(nan)部、浙江(jiang)(jiang)北(bei)(bei)部、上海絕(jue)大部(除崇明島西北(bei)(bei)端)可見全(quan)食,其余地區均可見日(ri)偏(pian)食。北(bei)(bei)硫磺(huang)島東南(nan)(nan)(nan)的(de)太平洋上,全(quan)食持(chi)(chi)續時(shi)間達(da)(da)到最長(chang)的(de)6分(fen)39.5秒(miao),是(shi)21世(shi)紀(ji)最長(chang)的(de)一(yi)次,直到2132年6月(yue)13日(ri)才會(hui)打破。陸地上的(de)最長(chang)持(chi)(chi)續時(shi)間在(zai)北(bei)(bei)硫磺(huang)島,達(da)(da)6分(fen)35秒(miao)。但實(shi)際上該島不易到達(da)(da),多(duo)數(shu)人看(kan)到的(de)持(chi)(chi)續時(shi)間均比該時(shi)間短。21世(shi)紀(ji)多(duo)數(shu)人能方便觀測到持(chi)(chi)續時(shi)間最長(chang)的(de)日(ri)全(quan)食將(jiang)會(hui)是(shi)2027年8月(yue)2日(ri)在(zai)埃及。
另據預測,2034年(nian)3月(yue)(yue)(yue)20日(ri)、2035年(nian)9月(yue)(yue)(yue)2日(ri)、2060年(nian)4月(yue)(yue)(yue)30日(ri)、2063年(nian)8月(yue)(yue)(yue)24日(ri)、2070年(nian)4月(yue)(yue)(yue)11日(ri)、2088年(nian)4月(yue)(yue)(yue)21日(ri)、2089年(nian)10月(yue)(yue)(yue)4日(ri)我國(guo)境內將會發(fa)生日(ri)全(quan)食(shi)。
1.必須在日全食發生的中(zhong)心地帶上。
2.日全食的時(shi)間在3分鐘以上。
3.天氣(qi)狀況良好(hao)。
可以取一盆(pen)清水,加入墨汁,通過水面的反光看太陽。此(ci)方法減(jian)光率(lv)較低,易(yi)使眼睛受(shou)傷,不推(tui)薦使用。
利用兩(liang)塊(kuai)板子(zi),在其中一(yi)塊(kuai)板子(zi)上(shang)挖(wa)一(yi)個小洞,讓陽光(guang)穿過這個小洞投影到另一(yi)塊(kuai)板子(zi)上(shang)。
手不要(yao)亂晃,否則太陽(yang)的影子會搖晃。并且千萬不要(yao)拿著望(wang)遠鏡直(zhi)接(jie)看太陽(yang),如果用望(wang)遠鏡直(zhi)接(jie)看太陽(yang),一定要(yao)用濾光鏡。
在拍攝日全食時,由于(yu)食甚一般只有幾分(fen)鐘。因此(ci),還需要做好以(yi)下幾點:
1.提前進行(xing)周密的(de)規劃(hua)。
2.提(ti)前進(jin)行(xing)實際(ji)演練。
3.實(shi)際觀測時(shi)(shi),在全食或者(zhe)環食階段(duan)找(zhao)一(yi)個(ge)人專(zhuan)門(men)(men)負責報時(shi)(shi)。當有(you)人專(zhuan)門(men)(men)報時(shi)(shi),其他觀測者(zhe)就能對(dui)時(shi)(shi)間做到心中有(you)數,更好的(de)安(an)排自(zi)己的(de)觀測。
4.日冕(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)觀(guan)測。日冕(mian)(mian)(mian)(mian)是太(tai)陽(yang)的(de)外層(ceng)大(da)氣,溫度高達幾百萬攝(she)氏度,而密度比(bi)人類(lei)制造(zao)的(de)真空還要空,可以說是能看得(de)見的(de)真空,日冕(mian)(mian)(mian)(mian)只有日全(quan)食時才觀(guan)測得(de)到。每次日全(quan)食時所(suo)見的(de)日冕(mian)(mian)(mian)(mian)形狀、大(da)小及結構都不(bu)(bu)同。在太(tai)陽(yang)黑(hei)子活(huo)動(dong)活(huo)躍期,日冕(mian)(mian)(mian)(mian)呈(cheng)圓盤形;黑(hei)子活(huo)動(dong)衰(shuai)期,日冕(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)形狀則(ze)不(bu)(bu)大(da)規(gui)則(ze),且(qie)沿(yan)太(tai)陽(yang)赤道區可見射光,在兩(liang)極附近地區呈(cheng)扇形的(de)結構物。觀(guan)測時,可利用(yong)繪圖法記(ji)錄下來。
5.氣(qi)(qi)象變(bian)(bian)化觀測。日全食時,陽光突然消失,氣(qi)(qi)溫(wen)迅速(su)下降,氣(qi)(qi)壓和風(feng)向都(dou)有(you)所(suo)變(bian)(bian)化。可(ke)用儀器記錄這(zhe)些變(bian)(bian)化。
6.日全食時,可以利用(yong)這珍貴的幾十秒(miao),進行彗星(xing)、內行星(xing)(金(jin)星(xing)和水(shui)星(xing))的搜(sou)索。
另(ling)外(wai),在(zai)面對(dui)最壯觀的日全(quan)食(shi)(shi)時,食(shi)(shi)甚時要(yao)摘掉濾光片。其余時候千(qian)萬(wan)不(bu)要(yao)用肉(rou)眼(yan)或任何光學設備(bei)直視(shi)太陽,不(bu)能用相(xiang)機(ji)直接(jie)拍(pai)攝(she),以(yi)防損傷燒壞(huai)相(xiang)機(ji)。
發生(sheng)日全食(shi)時,光(guang)線穿過樹葉的(de)(de)(de)(de)(de)縫隙投影(ying)出新月的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)子。發生(sheng)日全食(shi)時,動物常(chang)(chang)常(chang)(chang)準備(bei)睡覺,或行為異常(chang)(chang)。發生(sheng)日全食(shi)時,當地的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)通(tong)常(chang)(chang)會(hui)下(xia)降至少(shao)20度(du)。當99%的(de)(de)(de)(de)(de)太陽表面被覆蓋時,能看(kan)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)晨昏蒙影(ying)現(xian)象。在日全食(shi)期(qi)間,地平線的(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)圍會(hui)有(you)一個窄的(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)帶,這是(shi)因為觀察者并不(bu)是(shi)直接(jie)站在月亮(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)子下(xia)面,地球和月亮(liang)(liang)有(you)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)距離(li)。在現(xian)代(dai)的(de)(de)(de)(de)(de)原子鐘出現(xian)之前,天文學(xue)家通(tong)過對日食(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)古代(dai)記錄進行研究,發現(xian)地球旋轉的(de)(de)(de)(de)(de)周(zhou)期(qi)每個世紀變慢了0.001秒(miao)。
日(ri)(ri)全(quan)(quan)食(shi)是人們(men)認識太(tai)(tai)陽的(de)(de)(de)(de)極(ji)好機(ji)會。平時所見到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)太(tai)(tai)陽,只是它的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)球(qiu)(qiu)部分(fen),光(guang)(guang)(guang)(guang)球(qiu)(qiu)外面(mian)的(de)(de)(de)(de)太(tai)(tai)陽大(da)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)兩個重要(yao)的(de)(de)(de)(de)層次(ci)—色(se)球(qiu)(qiu)層和(he)日(ri)(ri)冕(mian),都淹沒在(zai)(zai)(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)明亮光(guang)(guang)(guang)(guang)輝(hui)之中(zhong)。色(se)球(qiu)(qiu)層是太(tai)(tai)陽大(da)氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)中(zhong)層,它是在(zai)(zai)(zai)光(guang)(guang)(guang)(guang)球(qiu)(qiu)之上(shang)厚約2000千米的(de)(de)(de)(de)一(yi)層;在(zai)(zai)(zai)太(tai)(tai)陽外面(mian),還(huan)包圍著溫度(du)(du)極(ji)高(百萬攝(she)氏度(du)(du))但卻十(shi)分(fen)稀薄(bo)的(de)(de)(de)(de)等(deng)離子(zi)體,延伸的(de)(de)(de)(de)范圍比太(tai)(tai)陽本(ben)身還(huan)大(da)好幾(ji)倍,這(zhe)叫(jiao)做日(ri)(ri)冕(mian)。日(ri)(ri)冕(mian)的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)度(du)(du)只有太(tai)(tai)陽本(ben)身的(de)(de)(de)(de)百萬分(fen)之一(yi),平常它完全(quan)(quan)隱(yin)藏在(zai)(zai)(zai)地球(qiu)(qiu)大(da)氣(qi)散射光(guang)(guang)(guang)(guang)造成的(de)(de)(de)(de)藍色(se)天(tian)幕里。日(ri)(ri)全(quan)(quan)食(shi)時,月(yue)亮擋住(zhu)了(le)(le)太(tai)(tai)陽的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)球(qiu)(qiu)圓面(mian),在(zai)(zai)(zai)漆黑的(de)(de)(de)(de)天(tian)空背(bei)景上(shang),相繼(ji)顯現(xian)出紅色(se)的(de)(de)(de)(de)色(se)球(qiu)(qiu)和(he)銀白色(se)的(de)(de)(de)(de)日(ri)(ri)冕(mian),科(ke)學工作者可以在(zai)(zai)(zai)這(zhe)一(yi)特(te)定的(de)(de)(de)(de)時機(ji)、特(te)定的(de)(de)(de)(de)條件(jian)下(xia),觀測色(se)球(qiu)(qiu)和(he)日(ri)(ri)冕(mian),并拍(pai)攝(she)色(se)球(qiu)(qiu)、日(ri)(ri)冕(mian)的(de)(de)(de)(de)照片和(he)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜圖(tu),從而研究有關太(tai)(tai)陽的(de)(de)(de)(de)物(wu)理狀態和(he)化(hua)學組(zu)成。例如在(zai)(zai)(zai)1868年(nian)8月(yue)18日(ri)(ri)的(de)(de)(de)(de)日(ri)(ri)全(quan)(quan)食(shi)觀測中(zhong),法(fa)國(guo)的(de)(de)(de)(de)天(tian)文學家讓桑拍(pai)攝(she)了(le)(le)日(ri)(ri)餌的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜,發現(xian)了(le)(le)一(yi)種新的(de)(de)(de)(de)元素(su)(su)“氦”,這(zhe)個元素(su)(su)一(yi)直在(zai)(zai)(zai)過了(le)(le)二十(shi)多年(nian)之后,才由英國(guo)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學家雷姆素(su)(su)在(zai)(zai)(zai)地球(qiu)(qiu)上(shang)找到(dao)(dao)。
日食(shi)(shi)可以為研(yan)究太(tai)陽(yang)和地(di)球(qiu)的關(guan)系提供(gong)良好的機會。太(tai)陽(yang)和地(di)球(qiu)有(you)著(zhu)極(ji)為密切的關(guan)系。當太(tai)陽(yang)上產生(sheng)強(qiang)烈的活動(dong)時(shi),它(ta)所發出的遠紫外線(xian)(xian)、X射(she)線(xian)(xian)、微粒輻射(she)等(deng)都會增強(qiang),能使(shi)地(di)球(qiu)的磁場、電離層發生(sheng)擾動(dong),并產生(sheng)一系列(lie)的地(di)球(qiu)物理效應,如磁暴、極(ji)光擾動(dong)、短波(bo)通(tong)訊中斷(duan)等(deng)。在日全食(shi)(shi)時(shi),由于月(yue)亮逐(zhu)漸遮掩日面上的各(ge)(ge)種(zhong)輻射(she)源,從而(er)引起各(ge)(ge)種(zhong)地(di)球(qiu)物理現象發生(sheng)變化,因此日全食(shi)(shi)時(shi)進行(xing)各(ge)(ge)種(zhong)有(you)關(guan)的地(di)球(qiu)物理效應的觀(guan)測和研(yan)究具有(you)一定的實際意(yi)義,并且(qie)已成為日全食(shi)(shi)觀(guan)察研(yan)究中的重(zhong)要內容(rong)之一。
觀測和研(yan)究日全(quan)食(shi),還有助(zhu)于研(yan)究有關天文、物理(li)方面的許(xu)多課(ke)題,利(li)用日全(quan)食(shi)的機會,可以尋找(zhao)水星軌道以內的行星;可以測定星光從太陽(yang)附近通過(guo)時的彎曲,從而(er)檢(jian)驗廣(guang)義相對論,可以研(yan)究引力(li)的性質(zhi)等等。
此外,日(ri)食(shi)(shi)對研究日(ri)食(shi)(shi)發生(sheng)時的(de)氣(qi)象變化、生(sheng)物反應等都(dou)有一定的(de)意義。
科學(xue)(xue)史上有許多(duo)重(zhong)大(da)(da)的(de)(de)(de)天文學(xue)(xue)和物理學(xue)(xue)發(fa)現(xian)是(shi)利(li)用(yong)日(ri)全食的(de)(de)(de)機(ji)(ji)(ji)會(hui)做(zuo)出(chu)的(de)(de)(de),而且只有通過這(zhe)種機(ji)(ji)(ji)會(hui)才行。最著(zhu)名的(de)(de)(de)例子(zi)是(shi)1919年的(de)(de)(de)一(yi)次日(ri)全食,證(zheng)實了(le)(le)愛(ai)因(yin)斯(si)(si)坦廣義相(xiang)對(dui)論(lun)(lun)的(de)(de)(de)正確性(xing)。愛(ai)因(yin)斯(si)(si)坦1915年發(fa)表了(le)(le)在(zai)當時(shi)看(kan)來(lai)是(shi)極(ji)其難(nan)懂(dong)、也極(ji)其難(nan)以(yi)置信的(de)(de)(de)廣義相(xiang)對(dui)論(lun)(lun),這(zhe)種理論(lun)(lun)預(yu)言光(guang)(guang)線在(zai)巨(ju)大(da)(da)的(de)(de)(de)引力場中會(hui)拐(guai)(guai)彎。人(ren)類(lei)能接觸到的(de)(de)(de)最強的(de)(de)(de)引力場就是(shi)太陽,可是(shi)太陽本(ben)身發(fa)出(chu)很(hen)(hen)強的(de)(de)(de)光(guang)(guang),遠處(chu)的(de)(de)(de)微弱(ruo)星光(guang)(guang)在(zai)經過太陽附近時(shi)是(shi)不(bu)是(shi)拐(guai)(guai)彎了(le)(le),根本(ben)看(kan)不(bu)出(chu)來(lai)。但(dan)如果(guo)發(fa)生日(ri)全食,擋(dang)住太陽光(guang)(guang),就可以(yi)測量出(chu)來(lai)光(guang)(guang)線拐(guai)(guai)沒拐(guai)(guai)彎、拐(guai)(guai)了(le)(le)多(duo)大(da)(da)的(de)(de)(de)彎。機(ji)(ji)(ji)會(hui)在(zai)1919年出(chu)現(xian)了(le)(le),但(dan)全食帶(dai)在(zai)南大(da)(da)西洋上,很(hen)(hen)遙遠,也很(hen)(hen)艱(jian)苦(ku)。英國天文學(xue)(xue)家(jia)愛(ai)丁(ding)頓(dun)帶(dai)著(zhu)一(yi)支熱情和好奇心(xin)極(ji)強的(de)(de)(de)觀測隊出(chu)發(fa)了(le)(le)。觀測結(jie)果(guo)與(yu)愛(ai)因(yin)斯(si)(si)坦事先計算(suan)的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)十分吻合,從此相(xiang)對(dui)論(lun)(lun)得到世(shi)人(ren)的(de)(de)(de)承認。
日全(quan)食的(de)(de)(de)計算涉(she)及(ji)到太陽(yang)和月亮運(yun)動的(de)(de)(de)準確性(xing),因此(ci)古代許多天文(wen)學家用它來驗證自(zi)己(ji)的(de)(de)(de)歷法。1969年還有(you)人(ren)利用公元2年以(yi)前的(de)(de)(de)25次(ci)日食記(ji)錄來計算地(di)球自(zi)轉速率的(de)(de)(de)長期(qi)變化。
在考古斷代中,根(gen)據歷史(shi)中的(de)(de)日全食記載,可以幫助精確(que)地確(que)定歷史(shi)事(shi)件的(de)(de)具體(ti)時間,是十分可信的(de)(de)手段。