日(ri)全食(shi)(shi)(Eclipse)是(shi)日(ri)食(shi)(shi)的一(yi)種,即在地球(qiu)上的部分(fen)地點太陽光被月(yue)亮全部遮(zhe)住的天文現象。日(ri)全食(shi)(shi)分(fen)為(wei)初(chu)虧(kui)、食(shi)(shi)既、食(shi)(shi)甚、生光、復圓五(wu)個階段。由于月(yue)球(qiu)比(bi)地球(qiu)小,只有在月(yue)球(qiu)本影(ying)中的人們才能看(kan)到日(ri)全食(shi)(shi)。民間稱此現象為(wei)天狗(gou)食(shi)(shi)日(ri)。
2020年(nian)12月1日(ri),天文專家介紹,日(ri)全食將在(zai)12月14日(ri)現身,發生在(zai)南半球(qiu)。
北京時間2021年(nian)12月4日(ri)迎來(lai)了2021年(nian)全(quan)年(nian)唯一(yi)一(yi)個日(ri)全(quan)食(shi)。本次(ci)日(ri)全(quan)食(shi)自北京時間12月4日(ri)13時29分開始至17時37分結束,我(wo)國無法(fa)見到。全(quan)食(shi)帶從大西洋南部開始,經過南極洲(zhou),在太平洋南部結束。
日全食是(shi)日食的(de)(de)(de)一種,發(fa)(fa)生在(zai)新月在(zai)黃道和白(bai)道的(de)(de)(de)交(jiao)點附近18°左(zuo)右的(de)(de)(de)范圍(wei)內。日全食發(fa)(fa)生時(shi)隨著(zhu)月球(qiu)遮擋(dang)住太陽輻射(she),大氣(qi)層高處的(de)(de)(de)電(dian)離層也會(hui)發(fa)(fa)生一些相(xiang)應變化。這(zhe)暫時(shi)會(hui)對信號需(xu)經(jing)過(guo)電(dian)離層反射(she)的(de)(de)(de)無線電(dian)中波(bo)、短(duan)波(bo)通信造(zao)成一定干擾(rao),使用超短(duan)波(bo)的(de)(de)(de)調頻廣播、手機、無線上(shang)網等則不受影響。不過(guo),對整個地(di)球(qiu)磁場而言,這(zhe)種影響還是(shi)微小的(de)(de)(de)。另外,日食造(zao)成的(de)(de)(de)降溫不會(hui)很大。
上一(yi)次發生(sheng)(sheng)在(zai)(zai)(zai)中(zhong)國的日全食(shi)發生(sheng)(sheng)于2009年(nian)7月22日,而(er)下一(yi)次將在(zai)(zai)(zai)2034年(nian)3月20日發生(sheng)(sheng)在(zai)(zai)(zai)西(xi)藏北(bei)部的山(shan)區,但(dan)基(ji)本是無人區。另外(wai)2035年(nian)9月2日,還有(you)一(yi)次日全食(shi)在(zai)(zai)(zai)我國北(bei)方發生(sheng)(sheng),時長1分(fen)29秒。
一(yi)次日全食的過程可以分為以下五(wu)個時期(qi):初(chu)虧、食既、食甚、生光、復圓。
由于月亮自西向東(dong)繞地球運轉(zhuan),所以(yi)日(ri)食(shi)總(zong)是在太陽圓(yuan)面(mian)的(de)(de)西邊緣開(kai)始的(de)(de)。當月亮的(de)(de)東(dong)邊緣剛接觸到太陽圓(yuan)面(mian)的(de)(de)瞬間(即月面(mian)的(de)(de)東(dong)邊緣與日(ri)面(mian)的(de)(de)西邊緣相外(wai)切的(de)(de)時刻),稱(cheng)為初(chu)虧。初(chu)虧也就是日(ri)食(shi)過程開(kai)始的(de)(de)時刻。
從初(chu)虧開始,英國天(tian)文學家倍利最早描述了這種現(xian)象,因此又(you)稱為倍利珠。這是由于(yu)月球表面有許多崎(qi)嶇(qu)不平(ping)的山峰,當陽(yang)光照射到月球邊緣時(shi),就形成了貝利珠現(xian)象。
食既以(yi)后,日輪繼續東移,當月輪中心和日面中心相距最近時,就(jiu)到(dao)食甚。食甚是太(tai)陽(yang)被月亮(liang)遮去最多的時刻。
月(yue)亮繼續往東移動,當月(yue)面(mian)的(de)(de)(de)西(xi)邊(bian)緣(yuan)和日(ri)面(mian)的(de)(de)(de)西(xi)邊(bian)緣(yuan)相內切的(de)(de)(de)瞬間,稱(cheng)為(wei)生(sheng)光(guang),它(ta)是日(ri)全(quan)食結束的(de)(de)(de)時刻。在(zai)生(sheng)光(guang)將(jiang)發(fa)生(sheng)之前,鉆(zhan)石環、貝利珠的(de)(de)(de)現象(xiang)又會出現在(zai)太陽(yang)的(de)(de)(de)西(xi)邊(bian)緣(yuan),但也(ye)是很快就會消失(shi)。接著在(zai)太陽(yang)西(xi)邊(bian)緣(yuan)又射出一(yi)線刺眼的(de)(de)(de)光(guang)芒,原來在(zai)日(ri)全(quan)食時可以看到的(de)(de)(de)色球(qiu)層、日(ri)珥、日(ri)冕(mian)等現象(xiang)迅即(ji)隱沒在(zai)陽(yang)光(guang)之中,星星也(ye)消失(shi)了,陽(yang)光(guang)重(zhong)新(xin)普照大地。
生光之后,月面(mian)繼續(xu)移離日面(mian),太陽被遮蔽的(de)(de)部分逐漸減(jian)少,當月面(mian)的(de)(de)西邊緣(yuan)與日面(mian)的(de)(de)東邊緣(yuan)相(xiang)切的(de)(de)剎那,稱為復圓。這(zhe)時太陽又呈現出圓盤形狀(zhuang),整個日全(quan)食過程就宣告結束了(le)。
發生日全食是(shi)因為(wei)太(tai)陽靠近月球(qiu)軌(gui)道(dao)與地球(qiu)軌(gui)道(dao)的一個交點,而同(tong)時月球(qiu)在(zai)距此點的最(zui)遠(yuan)的點上。即為(wei)光的直線傳播。
之所以會發(fa)生日全食(shi),是因為存在一種神奇的(de)(de)對稱性。太陽的(de)(de)直徑是月亮的(de)(de)400倍,而(er)它距(ju)地球(qiu)的(de)(de)距(ju)離正好也(ye)是月亮的(de)(de)400倍。結果,當(dang)月亮完全處于(yu)地球(qiu)和(he)太陽之間(jian)時,對那些(xie)完全處于(yu)月亮陰影中(zhong)的(de)(de)人來說(shuo),太陽的(de)(de)表面便被完全遮擋了(le)。太陽變成了(le)黑(hei)色(se),只留下(xia)一個金(jin)色(se)的(de)(de)光環,天空變成了(le)靛青色(se)。鳥(niao)兒此時會失去方向,或(huo)者會飛回巢(chao)中(zhong),蝙蝠和(he)其它夜行(xing)動(dong)物則可能睡眼惺忪地出來活動(dong)。
公元(yuan)前1948年,有人觀測到(dao)了日(ri)(ri)食。傳(chuan)說夏代一位天文(wen)官因(yin)沉湎酒(jiu)色,漏報日(ri)(ri)食,被砍首以警示玩忽職(zhi)守(shou)者。甲骨文(wen)中共有1000多次日(ri)(ri)食記(ji)錄。最早(zao)是《尚(shang)書》記(ji)載(zai)的發生(sheng)在公元(yuan)前1948年的一次日(ri)(ri)食。
公元(yuan)前776年9月6日(ri),《詩經·小雅》記載:“十月之交,朔(shuo)日(ri)辛(xin)卯,日(ri)有食之。”
公(gong)元(yuan)前585年,米(mi)提斯與利比亞兩族打仗,打到(dao)一半時忽然間太陽(yang)消失不(bu)見了,兩族族人(ren)害怕(pa)災禍的到(dao)來,終于達成美好的結果——兩族講(jiang)和通(tong)婚。
1868年8月(yue)18日(ri),東(dong)非、阿拉伯半(ban)(ban)島、印(yin)度(du)半(ban)(ban)島、中(zhong)南半(ban)(ban)島、馬來(lai)群(qun)島部(bu)分地區出現(xian)日(ri)全食,法國天(tian)文學家皮埃爾(er)·讓森在英屬印(yin)度(du)的貢土爾(er)觀測日(ri)全食時(shi),發現(xian)了日(ri)珥光譜(pu)中(zhong)的新譜(pu)線(xian),進而發現(xian)新元素氦。
1919年5月29日,秘魯、智利(li)、玻利(li)維亞(ya)、巴(ba)西(xi)(xi)、利(li)比(bi)(bi)里亞(ya)、法屬(shu)西(xi)(xi)非(fei)、英屬(shu)黃金海岸、葡(pu)(pu)屬(shu)圣(sheng)多美普(pu)(pu)林西(xi)(xi)比(bi)(bi)、西(xi)(xi)屬(shu)幾內亞(ya)、法屬(shu)赤(chi)道非(fei)洲(zhou)(zhou)(zhou)、比(bi)(bi)屬(shu)剛果(guo)、北羅德(de)西(xi)(xi)亞(ya)、尼亞(ya)薩蘭(lan)、德(de)屬(shu)東(dong)非(fei)、葡(pu)(pu)屬(shu)東(dong)非(fei)部分地區(qu)出現日全食,幾乎整個(ge)南美洲(zhou)(zhou)(zhou)、非(fei)洲(zhou)(zhou)(zhou)和(he)周(zhou)邊一些地區(qu)出現日偏食。兩支觀測隊分別在巴(ba)西(xi)(xi)索布拉爾及(ji)葡(pu)(pu)屬(shu)圣(sheng)多美普(pu)(pu)林西(xi)(xi)比(bi)(bi)普(pu)(pu)林西(xi)(xi)比(bi)(bi)島觀測,證實了廣義相對論的重(zhong)力透(tou)鏡(jing)效應。
1973年6月30日,巴西、圭亞(ya)(ya)那、荷屬(shu)圭亞(ya)(ya)那、葡屬(shu)佛得(de)角(jiao)、毛里(li)塔尼亞(ya)(ya)、馬里(li)、阿爾(er)及(ji)利亞(ya)(ya)、尼日爾(er)、乍得(de)、中非、蘇丹(全食帶在該國覆(fu)蓋的(de)區域(yu)大(da)部分屬(shu)于今南蘇丹)、烏(wu)干達(da)、肯尼亞(ya)(ya)、索馬里(li)和英(ying)(ying)屬(shu)塞舌爾(er)部分地區出現日全食,大(da)西洋兩岸至印度洋之(zhi)間的(de)廣大(da)區域(yu)出現日偏食。美(mei)國、英(ying)(ying)國、法國等國科學家借助協和式飛機在毛里(li)塔尼亞(ya)(ya)、馬里(li)、尼日爾(er)、乍得(de)上空觀測,將(jiang)全食時(shi)間延長(chang)至地面的(de)10倍以(yi)上,達(da)到74分鐘,是人類(lei)歷史上單次日全食觀測時(shi)間最長(chang)的(de)記(ji)錄(lu)。
1997年3月(yue)9日,哈薩克斯(si)坦、中國、蒙(meng)古和(he)俄羅(luo)斯(si)部分地區出現(xian)(xian)日全食(shi),亞洲(zhou)東部和(he)北美洲(zhou)西北部地區出現(xian)(xian)日偏食(shi)。1995年發現(xian)(xian)的海(hai)爾-波普彗星(xing)在(zai)日全食(shi)期(qi)間出現(xian)(xian)在(zai)天空,此前(qian)日全食(shi)與亮彗星(xing)同時出現(xian)(xian)的記錄(lu)僅有(you)3次。中國科學家(jia)在(zai)漠河(he)觀(guan)測時發現(xian)(xian)除虧、復圓時重(zhong)力(li)加速度出現(xian)(xian)異常降低的“重(zhong)力(li)雙谷”,尚未得到合理解釋。
2016年3月(yue)9日(ri)印(yin)(yin)度尼西(xi)亞(ya)將出現一次日(ri)全(quan)食。印(yin)(yin)尼很多(duo)地區都(dou)可以(yi)看(kan)到持續2到3分鐘的(de)日(ri)全(quan)食,包(bao)括蘇門答臘島(dao)(dao)、加里曼(man)丹島(dao)(dao)、蘇拉威(wei)西(xi)島(dao)(dao)、馬魯(lu)古(gu)島(dao)(dao)。印(yin)(yin)尼這次以(yi)后(hou)要再看(kan)到日(ri)全(quan)食必須等到350年后(hou)。
2019年7月2日(ri)(ri)下午4時40分(fen)(北(bei)京(jing)時間2019年7月3日(ri)(ri)4時40分(fen)),智利中北(bei)部的科金(jin)博大(da)區和阿塔卡馬大(da)區部分(fen)地點前后迎來了一次日(ri)(ri)全食。
2020年12月(yue)1日,天(tian)文專家(jia)介(jie)紹(shao),日全食將在12月(yue)14日現身,發生在南半(ban)球。
北(bei)京(jing)時(shi)間2021年(nian)12月(yue)4日迎來了2021年(nian)全(quan)年(nian)唯一一個日全(quan)食。本(ben)次日全(quan)食自北(bei)京(jing)時(shi)間12月(yue)4日13時(shi)29分開(kai)始至17時(shi)37分結(jie)束,我(wo)國無法見到。全(quan)食帶從(cong)大(da)西(xi)洋(yang)南(nan)部開(kai)始,經過(guo)南(nan)極洲,在太平洋(yang)南(nan)部結(jie)束。
2008年8月(yue)1日(ri)(也稱“奧(ao)運日(ri)食(shi)”),中國的(de)新疆維吾爾自治(zhi)(zhi)區(qu)(qu)(qu)、甘肅省(sheng)、內蒙(meng)古自治(zhi)(zhi)區(qu)(qu)(qu)、寧夏回族自治(zhi)(zhi)區(qu)(qu)(qu)、陜(shan)西(xi)省(sheng)、山西(xi)省(sheng)、河南(nan)(nan)省(sheng)部分地(di)(di)區(qu)(qu)(qu)可見全(quan)食(shi)。除臺灣(wan)和南(nan)(nan)海南(nan)(nan)部外其余地(di)(di)區(qu)(qu)(qu)都(dou)可見日(ri)偏食(shi)。隸屬(shu)哈密地(di)(di)區(qu)(qu)(qu)伊吾縣的(de)葦子峽鄉建造了世界上第一個日(ri)全(quan)食(shi)觀測(ce)廣場。
2009年7月(yue)(yue)22日(ri)(ri)(ri),西藏(zang)東(dong)南(nan)(nan)(nan)、云南(nan)(nan)(nan)西北(bei)、四川中偏南(nan)(nan)(nan)、重慶大部(bu)、湖北(bei)中南(nan)(nan)(nan)、湖南(nan)(nan)(nan)北(bei)端、河南(nan)(nan)(nan)東(dong)南(nan)(nan)(nan)角、安徽南(nan)(nan)(nan)半部(bu)、江西最(zui)北(bei)端、江蘇南(nan)(nan)(nan)部(bu)、浙江北(bei)部(bu)、上海絕大部(bu)(除崇明島(dao)西北(bei)端)可(ke)見(jian)全(quan)(quan)食(shi),其余地(di)區均可(ke)見(jian)日(ri)(ri)(ri)偏食(shi)。北(bei)硫磺島(dao)東(dong)南(nan)(nan)(nan)的(de)(de)太平洋上,全(quan)(quan)食(shi)持(chi)續(xu)時(shi)間(jian)達(da)到(dao)最(zui)長的(de)(de)6分39.5秒,是(shi)21世(shi)紀(ji)最(zui)長的(de)(de)一次,直到(dao)2132年6月(yue)(yue)13日(ri)(ri)(ri)才會(hui)打破。陸地(di)上的(de)(de)最(zui)長持(chi)續(xu)時(shi)間(jian)在(zai)北(bei)硫磺島(dao),達(da)6分35秒。但實際上該島(dao)不易(yi)到(dao)達(da),多(duo)數人看到(dao)的(de)(de)持(chi)續(xu)時(shi)間(jian)均比該時(shi)間(jian)短(duan)。21世(shi)紀(ji)多(duo)數人能方便觀測到(dao)持(chi)續(xu)時(shi)間(jian)最(zui)長的(de)(de)日(ri)(ri)(ri)全(quan)(quan)食(shi)將會(hui)是(shi)2027年8月(yue)(yue)2日(ri)(ri)(ri)在(zai)埃及(ji)。
另據(ju)預測,2034年(nian)(nian)3月20日、2035年(nian)(nian)9月2日、2060年(nian)(nian)4月30日、2063年(nian)(nian)8月24日、2070年(nian)(nian)4月11日、2088年(nian)(nian)4月21日、2089年(nian)(nian)10月4日我國境內將會(hui)發生日全食。
1.必須在日全食發(fa)生的中心(xin)地帶(dai)上。
2.日全食(shi)的時間在3分鐘以(yi)上(shang)。
3.天氣狀況良好。
可以取一(yi)盆清水,加(jia)入墨汁,通過水面的反光看太陽。此方法(fa)減光率(lv)較低,易使眼睛受傷(shang),不推薦(jian)使用(yong)。
利(li)用兩塊板(ban)(ban)子(zi)(zi),在其中一(yi)塊板(ban)(ban)子(zi)(zi)上挖一(yi)個小(xiao)洞,讓陽光穿過(guo)這個小(xiao)洞投影到(dao)另一(yi)塊板(ban)(ban)子(zi)(zi)上。
手不要亂晃,否則太陽的影子會搖晃。并且千萬不要拿著望(wang)遠鏡直(zhi)接看太陽,如果用望(wang)遠鏡直(zhi)接看太陽,一定要用濾光鏡。
在拍攝日全食時,由于(yu)食甚一般只有(you)幾分(fen)鐘。因此,還需要做(zuo)好以下幾點:
1.提前進(jin)行周(zhou)密的規劃。
2.提前(qian)進行實際演(yan)練。
3.實際觀(guan)測時,在全食或(huo)者環食階(jie)段找一個人專(zhuan)門負責報時。當有(you)(you)人專(zhuan)門報時,其他觀(guan)測者就能(neng)對時間做到心中有(you)(you)數,更好的安排自己的觀(guan)測。
4.日(ri)冕(mian)的(de)(de)(de)觀測(ce)。日(ri)冕(mian)是太(tai)陽的(de)(de)(de)外層大氣,溫(wen)度高達幾百萬攝氏度,而密度比人(ren)類制造的(de)(de)(de)真空還(huan)要空,可以說是能看得見(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)真空,日(ri)冕(mian)只有日(ri)全(quan)食時(shi)才(cai)觀測(ce)得到。每次(ci)日(ri)全(quan)食時(shi)所見(jian)(jian)(jian)的(de)(de)(de)日(ri)冕(mian)形狀、大小(xiao)及結(jie)(jie)構都不(bu)同。在(zai)太(tai)陽黑(hei)子(zi)活(huo)(huo)動活(huo)(huo)躍期,日(ri)冕(mian)呈圓(yuan)盤形;黑(hei)子(zi)活(huo)(huo)動衰期,日(ri)冕(mian)的(de)(de)(de)形狀則不(bu)大規(gui)則,且沿太(tai)陽赤道區(qu)(qu)可見(jian)(jian)(jian)射(she)光,在(zai)兩極附(fu)近地區(qu)(qu)呈扇(shan)形的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構物。觀測(ce)時(shi),可利(li)用繪圖法記錄下來。
5.氣象變(bian)化觀測。日(ri)全食時,陽光(guang)突然消失,氣溫迅速下(xia)降(jiang),氣壓和風向都有所(suo)變(bian)化。可用(yong)儀器記錄(lu)這些變(bian)化。
6.日(ri)全食時,可以利用這珍(zhen)貴的幾十秒,進行彗星(xing)、內行星(xing)(金星(xing)和水星(xing))的搜索。
另外,在面對(dui)最壯(zhuang)觀的日(ri)全食時,食甚時要摘掉濾(lv)光片。其余時候千萬不(bu)要用(yong)肉眼(yan)或任何(he)光學(xue)設備直(zhi)視太(tai)陽,不(bu)能用(yong)相(xiang)機直(zhi)接拍(pai)攝(she),以防損傷燒壞相(xiang)機。
發生(sheng)日(ri)全食(shi)(shi)時,光線穿過(guo)樹葉的(de)(de)(de)(de)縫(feng)隙(xi)投影出(chu)新月的(de)(de)(de)(de)影子。發生(sheng)日(ri)全食(shi)(shi)時,動物常常準備睡覺,或(huo)行(xing)為異常。發生(sheng)日(ri)全食(shi)(shi)時,當地(di)的(de)(de)(de)(de)溫度通常會下(xia)降(jiang)至少20度。當99%的(de)(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)表面被覆蓋時,能看到的(de)(de)(de)(de)晨昏蒙影現(xian)象(xiang)。在日(ri)全食(shi)(shi)期間,地(di)平(ping)線的(de)(de)(de)(de)周圍會有(you)一個窄的(de)(de)(de)(de)光帶(dai),這是因為觀(guan)察者并不是直接站在月亮(liang)的(de)(de)(de)(de)影子下(xia)面,地(di)球和月亮(liang)有(you)一定(ding)的(de)(de)(de)(de)距離。在現(xian)代的(de)(de)(de)(de)原子鐘(zhong)出(chu)現(xian)之前(qian),天文(wen)學家(jia)通過(guo)對日(ri)食(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)古代記錄進(jin)行(xing)研究,發現(xian)地(di)球旋(xuan)轉的(de)(de)(de)(de)周期每個世紀變慢了0.001秒。
日(ri)全(quan)(quan)食(shi)是(shi)人們認識(shi)太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)極好機會。平時(shi)所見到的(de)(de)(de)太(tai)陽(yang),只(zhi)(zhi)是(shi)它的(de)(de)(de)光(guang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)部分(fen),光(guang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)外(wai)面的(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)大(da)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)兩個(ge)重(zhong)要的(de)(de)(de)層次—色(se)(se)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)層和(he)(he)日(ri)冕(mian),都淹沒在(zai)光(guang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)明亮(liang)光(guang)輝之(zhi)中(zhong)。色(se)(se)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)層是(shi)太(tai)陽(yang)大(da)氣(qi)(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)中(zhong)層,它是(shi)在(zai)光(guang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)之(zhi)上(shang)(shang)(shang)厚約2000千米(mi)的(de)(de)(de)一層;在(zai)太(tai)陽(yang)外(wai)面,還包圍著溫度極高(百(bai)萬攝(she)氏(shi)度)但卻(que)十(shi)分(fen)稀薄的(de)(de)(de)等離子(zi)體(ti),延伸(shen)的(de)(de)(de)范圍比太(tai)陽(yang)本(ben)身還大(da)好幾倍(bei),這叫做日(ri)冕(mian)。日(ri)冕(mian)的(de)(de)(de)光(guang)度只(zhi)(zhi)有太(tai)陽(yang)本(ben)身的(de)(de)(de)百(bai)萬分(fen)之(zhi)一,平常它完全(quan)(quan)隱藏在(zai)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)大(da)氣(qi)(qi)散射光(guang)造成的(de)(de)(de)藍(lan)色(se)(se)天幕里。日(ri)全(quan)(quan)食(shi)時(shi),月亮(liang)擋住了太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)光(guang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)圓面,在(zai)漆黑的(de)(de)(de)天空背景上(shang)(shang)(shang),相繼顯現出紅色(se)(se)的(de)(de)(de)色(se)(se)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)和(he)(he)銀白色(se)(se)的(de)(de)(de)日(ri)冕(mian),科學工作者可以在(zai)這一特(te)定的(de)(de)(de)時(shi)機、特(te)定的(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)下,觀(guan)測(ce)色(se)(se)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)和(he)(he)日(ri)冕(mian),并拍攝(she)色(se)(se)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)、日(ri)冕(mian)的(de)(de)(de)照片和(he)(he)光(guang)譜圖(tu),從而研(yan)究有關(guan)太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)物理狀態和(he)(he)化學組(zu)成。例(li)如在(zai)1868年8月18日(ri)的(de)(de)(de)日(ri)全(quan)(quan)食(shi)觀(guan)測(ce)中(zhong),法國(guo)的(de)(de)(de)天文學家(jia)讓桑拍攝(she)了日(ri)餌(er)的(de)(de)(de)光(guang)譜,發現了一種(zhong)新的(de)(de)(de)元(yuan)素“氦”,這個(ge)元(yuan)素一直在(zai)過了二十(shi)多年之(zhi)后,才由英(ying)國(guo)的(de)(de)(de)化學家(jia)雷姆素在(zai)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)上(shang)(shang)(shang)找到。
日食(shi)(shi)(shi)可以為研(yan)究太(tai)(tai)陽(yang)(yang)和地(di)球的(de)關系(xi)提供良好的(de)機(ji)會。太(tai)(tai)陽(yang)(yang)和地(di)球有(you)著極為密切的(de)關系(xi)。當太(tai)(tai)陽(yang)(yang)上產生(sheng)強烈的(de)活(huo)動時(shi),它所發(fa)出的(de)遠紫外線、X射線、微粒輻(fu)射等都會增強,能使地(di)球的(de)磁(ci)場、電離層發(fa)生(sheng)擾動,并(bing)(bing)產生(sheng)一(yi)系(xi)列(lie)的(de)地(di)球物(wu)理效應(ying),如磁(ci)暴(bao)、極光擾動、短波通訊中(zhong)斷等。在(zai)日全(quan)(quan)(quan)食(shi)(shi)(shi)時(shi),由于月亮逐漸(jian)遮掩(yan)日面上的(de)各(ge)種(zhong)輻(fu)射源,從而引起各(ge)種(zhong)地(di)球物(wu)理現象發(fa)生(sheng)變化,因此日全(quan)(quan)(quan)食(shi)(shi)(shi)時(shi)進(jin)行(xing)各(ge)種(zhong)有(you)關的(de)地(di)球物(wu)理效應(ying)的(de)觀測和研(yan)究具有(you)一(yi)定(ding)的(de)實際意(yi)義(yi),并(bing)(bing)且已成為日全(quan)(quan)(quan)食(shi)(shi)(shi)觀察研(yan)究中(zhong)的(de)重(zhong)要內容之一(yi)。
觀測和研究日全食(shi),還有助于研究有關(guan)天文、物理方面的許多課題,利用(yong)日全食(shi)的機會,可(ke)以(yi)尋找水星(xing)軌(gui)道以(yi)內的行(xing)星(xing);可(ke)以(yi)測定星(xing)光(guang)從(cong)太陽附近(jin)通過時的彎(wan)曲,從(cong)而檢驗廣義相對論,可(ke)以(yi)研究引力(li)的性質等(deng)(deng)等(deng)(deng)。
此(ci)外,日食(shi)對(dui)研(yan)究日食(shi)發生時的氣象變化、生物反應等(deng)都有一定的意義(yi)。
科學史上有許多重大(da)的(de)(de)(de)天文學和(he)物理學發現是(shi)(shi)利(li)用日(ri)全食(shi)(shi)的(de)(de)(de)機(ji)會做出(chu)的(de)(de)(de),而(er)且(qie)只有通過這種機(ji)會才行(xing)。最(zui)著名的(de)(de)(de)例子是(shi)(shi)1919年的(de)(de)(de)一次(ci)日(ri)全食(shi)(shi),證實了(le)愛(ai)因(yin)斯(si)坦廣(guang)義相對(dui)論的(de)(de)(de)正確性。愛(ai)因(yin)斯(si)坦1915年發表了(le)在當時看(kan)來是(shi)(shi)極(ji)其(qi)難懂、也(ye)極(ji)其(qi)難以(yi)置信的(de)(de)(de)廣(guang)義相對(dui)論,這種理論預(yu)言光線在巨大(da)的(de)(de)(de)引力場中會拐(guai)彎。人類能接(jie)觸到(dao)的(de)(de)(de)最(zui)強的(de)(de)(de)引力場就(jiu)是(shi)(shi)太(tai)陽,可是(shi)(shi)太(tai)陽本身(shen)發出(chu)很(hen)(hen)強的(de)(de)(de)光,遠處的(de)(de)(de)微(wei)弱(ruo)星光在經過太(tai)陽附近時是(shi)(shi)不是(shi)(shi)拐(guai)彎了(le),根(gen)本看(kan)不出(chu)來。但如果(guo)發生日(ri)全食(shi)(shi),擋住太(tai)陽光,就(jiu)可以(yi)測(ce)量(liang)出(chu)來光線拐(guai)沒(mei)拐(guai)彎、拐(guai)了(le)多大(da)的(de)(de)(de)彎。機(ji)會在1919年出(chu)現了(le),但全食(shi)(shi)帶(dai)在南大(da)西(xi)洋(yang)上,很(hen)(hen)遙遠,也(ye)很(hen)(hen)艱苦。英國(guo)天文學家愛(ai)丁頓帶(dai)著一支熱(re)情和(he)好奇心極(ji)強的(de)(de)(de)觀測(ce)隊出(chu)發了(le)。觀測(ce)結(jie)果(guo)與愛(ai)因(yin)斯(si)坦事先(xian)計算的(de)(de)(de)結(jie)果(guo)十(shi)分吻合,從此相對(dui)論得到(dao)世人的(de)(de)(de)承(cheng)認。
日(ri)全食(shi)的(de)(de)計算涉及到太陽和(he)月亮運動(dong)的(de)(de)準確性,因此(ci)古代許多天文學家用它(ta)來驗證自己的(de)(de)歷法。1969年還(huan)有人(ren)利用公(gong)元2年以(yi)前的(de)(de)25次日(ri)食(shi)記錄來計算地球自轉速率的(de)(de)長期變化。
在(zai)考(kao)古斷代中(zhong),根據歷史中(zhong)的(de)日全食(shi)記載,可(ke)以幫(bang)助精確地確定歷史事件(jian)的(de)具體時間,是十(shi)分可(ke)信的(de)手段。