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第五章 地球和月球


第五章 地球和月球
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第十一节 日食和月食 一 天体的影子 1 天体的种类 发光天体:自行发光的天体。 摄影天体:本身不发光、不透明的天体。 2 天体的影子 天体的影子分:本影、半影和伪本影。
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本影:摄影天体背后,有一大片完全没有光亮的部 分,叫本影。 半影:本影周围,有一半光明状态。 伪本影:在半影内,本影影锥的延伸部分,是一个 与本影同轴而反向的发射圆锥,可以看见太阳边缘 的光辉。 本影长度:摄影天体中心到本影尖端。 月球的本影长度: 地球的本影长度: 月球不能进入伪本影区,因为地球的本影长度大于 月地距离。

二 月食及其种类
月食:月球进入地球本影而失去光明。 种类:月全食和月偏食二种。

月食的动态演示

三 日食及其种类
日食:地球表面的一部分被月球的影子所遮掩。 种类:日全食、日偏食和日环食。

日食的种类

四 日月食的主要区别
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① 是否真正失去光明。 日食太阳仍发光;月食时月球上无光。 ② 分类:日食有三种;月食有二种。 ③ 面对月球的半个地球,都可以见到月 食,且同一种月食;日食因观测者的地 点不同,种类也不同,能否见到也不一 样。

五 日月食的过程

日全食的过程:月球向东赶 上和超过太阳的过程

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过程示意图

日全食的过程
食相:初亏 阶段: 偏食 食既 生光 复圆

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日全食

偏食

初亏:月轮东缘同日轮西缘相外切,日偏食开始。 食既:月轮东缘同日轮东缘相内切,日全食开始。

生光:月轮西缘同日轮西缘相内切,日全食结束。
复圆:月轮西缘同日轮东缘相外切,日偏食结束。

月全食的过程:月球向 东赶上和超过地球本影 的过程 月全食的过程图

月全食过程
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食相:初亏
阶段: 偏食

食既

生光

复圆

月全食

偏食

初亏:月轮东缘同地本影截面的西缘相外切。 食既:月轮西缘同地本影截面的西缘相内切。 生光:月轮东缘同地本影截面的东缘相内切。

复圆:月轮西缘同地本影截面的东缘相外切。

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食甚:在日食和月食的过程中,当月轮中心与日轮或 地本影截面中心最接近的瞬间,叫食甚。 食分:食甚时,日轮或月轮被“食”的程度。 月食食分:月球视直径为1,被遮蔽多少。 日食食分:太阳视直径为1,被遮蔽多少(或程度)。 偏食时,0<食分< 1; 全食时,食分≥1。

六 交食条件

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第一,月相条件:日食在 朔,月食在望。

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第二,交点条件:日月位于同一黄白交点——日食; 日月位于二个黄白交点——月食。
总之,日食的条件是日月相合于黄白交点或其附近; 月食的条件是日月相冲于黄白交点或其附近。

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食季:可能产生食的那段时间范围。 食限:日月食发生时,日月相合(或相冲)于黄 白交点或其附近的限度。 日食限:日月两轮相切时,自黄道交点至日轮中 心的一段黄道弧长。

日食限

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食限的大小,取决于黄白交角的大小、月地距离和日 地距离的远近。 黄白交角愈大,日食限和月食限便愈小; 月地距离愈大,月轮的视半径愈小,日食限和月食限 也愈小; 日地距离愈大,则日轮的视半径愈小,日食限也愈小; 但地影截面的视半径却愈大,因而月食限也愈大。

种类 食限 最大食限 最小食限

日食 偏食 中心食 半影食 18.3° 16.2°

月食 偏食 11.9° 10.1° 全食 6.0° 4.1°

17.9° 11.5° 15.9° 10.1°

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>17.9°,无日食;<15.9°必生日偏食; <11.5°,可能生中心食; <10.1°,必生中心食。 >11.9°,无月食;<10.1°必有月偏食; <6.0°或生月全食;<4.1°必生月全食。

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食限越大,食季就越长。 总的来看,日食,每年2-5次,二个半食季。一年 中必有二次日食发生。有的年份连一次月食也没 有,最多有二次。 一年中,日、月食共有7次,常见2次日食、1次月 食。 就全球而论,发生日食的次数比月食要多。但对 一地而言,见到月食的次数远多于日食。

七 交食周期
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周期性天文现象,与此有关系的天文现象的周期如下: 天文现象 周期 月相变化 朔望月,长度29.5306天; 太阳经过黄白交点的周期 食年,346.6200天; 月亮经过黄白焦点的周期 交点月,27.2122天; 月亮经过近地点的周期 近点月,27.5546天。 主要包括这四种,其最小公倍数,即其基本周期,也 叫沙罗周期,长度为6585.3211天。

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沙罗周期是日月食重复出现的周期,包括: 223个朔望月,计6585.3211天(第一主要); 19个食年,计6585.7806天; 242个交点月,计6585.3572天; 239个近点月,计6585.5374天。 经过一个沙罗周期时以后,出现食的时间晚8个小 时 左 右 , 能 见 到 的 地 点 西 移 120° 左 右 ( 因 尾 数 0.3211天造成的)。


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