日食和月食的形成和原理

一、日食和月食的形成和原理

月食过程

月全蚀后半影食始：月球刚刚和半影区接触，这时肉眼觉察不到。正式的月食的过程分为初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶段。

1.半影食始：月球刚刚和半影区接触，这时月球表面光度略为减少，但肉眼较难觉察。

2.初亏（仅月偏食和月全食）：标志月食开始。月球由东缘慢慢进入地影，月球与地球本影第一次外切。

3.食既（仅月全食）：月球进入地球本影，并与本影第一次内切。月球刚好全部进入地球本影内。

4.食甚：月圆面中心与地球本影中心最接近的瞬间，此时前后月球表面呈红铜色或暗红色。（原因：太阳光经过地球大气层时发生折射，使光线向内侧偏折，但每种光的偏折程度不一样（色散），红光偏折程度最大，最接近地球阴影，映在月球上；此外，由于大气层的灰尘及云的含量与位置不同，光线偏折程度会有不同，因此月全食时的月球是暗红、红铜、或橙色的。同样的道理，由于大气层的折射，朝阳与夕阳不是白色的，而根据高度因为大气折射程度不同，呈现橙色或红色。）

5.生光（仅月全食）：月球在地球本影内移动，并与地球本影第二次内切。月球东边缘与地球本影东边缘相内切，这时全食阶段结束。

6.复圆（仅月偏食和月全食）：月球逐渐离开地球本影，与地球本影第二次外切。月球的西边缘与地球本影东边缘相外切，这时月食全过程结束。月球被食的程度叫“食分”，它等于食甚时月轮边缘深入地球本影最远距离与月球视经之比。

7.半影食终：月球离开半影，整个月食过程正式完结。月偏食没有食既、生光过程，食甚也只表示最接近地球阴影的时刻。

月食程度的大小用食分来表示。食分等于食甚时，月球视直径在食甚时进入本影的部分与月球视直径之比。食甚时如月球恰和本影内切，食分等于1。食甚时如月球更深入本影，食分用大于1的数字表示。月全食的食分大于或等于1。偏食的食分都小于1。半影月食的食分用月球直径进入半影的部分与月球视直径之比来表示。半影月食的食分大于0.7时，肉眼才可以觉察到。

日食过程

1,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。

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，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。

3,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。

4,生光

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。

5,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

二、日食和月食的形成的相关例题

当太阳射向月亮的光被地球挡住时，地球上的人会观察到月食。设想一下：若干年后，我国的航天员成功登月，此时恰好在地球上出现月食现象，那么航天员会___

A．观察到月食

B．观察到日食

C．同时观察到日食和月食

D．观察不到日食和月食

答案：B

解析：当太阳、地球与月球三者在同一条直线上，地球位于太阳与月球之间，沿直线传播的太阳光被不透明的地球挡住，太阳光照不到月球上，在地球上看不到月球的现象就是月食；如果此时航天员在月球上，地球挡住了阳光，月球上的宇航员看不见太阳光，此时形成日食，所以此时于航员观察到日食。故选B。