日食和月食的原理是什么

　　日食和月食都是由于太阳、月球、地球三个星球运行到几乎排成一条直线时所发产生的一种自然现象，它们的区别在于三者之间的相对位置不一样。那么这些现象发生的原理是什么呢?就让小编来告诉你吧!

　　日食和月食的原理

　　月球环绕地球运行，它的轨道平面称为白道面，月球同时又随着地球一起绕太阳运行，这个轨道面被称为黄道面。这两个平面并不一致，而是形成了一个倾斜的交角。

　　月球和地球本身都是不发光的天体，它们在太阳光的照射下，都会拖出一条长长的影子。当月球运行到太阳和地球之间，太阳、月球、地球又恰好几乎在同一直线上时，太阳照射在地球上的光线被月球遮住了一部分或全部遮住，人们就看到了日食。

　　从这个原理可以知道，日食必定发生在朔日，即农历初一。但是并非每个朔日都会发生日食，这是因为黄道面和白道面之间有一个5°09′的夹角，朔的时候，月球虽然位于太阳和地球之间，但日、月、地三者却不一定正好处于一条直线上。只有当发生朔的是否，月球又恰好运行到黄道和白道的交点附近，才会发生日食。

　　月食的原理与此相同，当月球运转的太阳和地球连线的外侧时，地影投射在月球之上，使得月球顿失皎洁，即为月食。所以月食一定出现在望日，即农历十五前后。

　　日食的分类

　　日食一般分为三种类型：日全食、日偏食、日环食。

　　如图所示，月球在背向太阳的一面形成一个锥形的影子区域，我们把它称为影锥，其尖顶称为焦点，影锥焦点前面的区域称为本影，焦点延伸部分称为伪本影，影锥外部的区域则称为半影。由于地球绕太阳运转和月球绕地球运转的轨道都不是正圆，日、月、地相互之间的距离随时不同，因而当月球投下影子时，地球在不同时候就会进入不同的影子区域，从而产生不同的日食现象。

　　日全食当地球离月球较近时，地球上有部分带状区域将落入月球本影的区域，这个区域内的观测者将看到整个太阳园面都将被挡住，这就是壮观的日全食。日全食开始时，太阳先是缺掉一角，然后缺掉的部分越来越大，直到整个太阳园面都被黑影所遮掩，此事整个天空会一下子暗下来，好像突然进入了黑夜，许多星星突现在天空中。太阳的中心一片漆黑，周围可见一圈玫瑰色的大气层，就是平时难得一见的色球层，有幸的话还可以看到红色的日珥。色球层的外面则是变化多端的日冕。就在太阳整个园面被月影遮蔽的一瞬间，还可以看见美丽的贝利珠现象，这是由于月球边缘有很多山脉，遮挡太阳时不均匀所造成的景观。

　　日环食当地球距离太阳较远时，地球将落入月球伪本影的区域，此时月球的影子比太阳的视园面小，不足以将整个太阳园面遮挡住，因而这个区域内的观测者将看到太阳被遮挡的园面外围露出一圈迷人的圈环，离焦点越远，这个环就越大。

　　日偏食在月球影锥的外围区域，也就是半影在地球上扫过的区域内，观测者都只能看到太阳的一部分被遮挡，他们所见就是日偏食。每当发生日食时，地球上只有一个很窄的带状区域(即本影或伪本影在地球表面扫过的区域，称为全食带或环食带，宽度通常只有几十千米到二、三百千米)内的人能够看到日全食和日环食，而在此带状区域外围的人就只能看到太阳的一部分被遮掩，即为日偏食。

　　日全食的全过程

　　由于月球相对于恒星背景是自西向东运动，因此日食总是从太阳的右侧开始，日食发生时，根据月球视圆面同太阳视圆面的位置关系，可把日食过程分为以下五种现象：

　　(1)初亏月球东边缘刚刚同太阳视圆面的西边缘相接触的时刻叫做初亏。初亏是第一次外切，是日食的开始。由于太阳每日沿黄道东移大约10，而月球每日沿白道东移大约130，因此月球比太阳运行得快，日食时是月球从西向东追上太阳，所以日食是从太阳的西边缘开始的。

　　(2)食既初亏后大约一小时，月球的东边缘和太阳的东边缘相内切的时刻叫做食既。食既是第一次内切，是日全食的开始，从这个时候起，月球视圆面就把整个太阳日面遮住了，日全食从此真正开始。日偏食和日环食无此过程。

　　(3)食甚月球影子中心移到同太阳中心最近的时刻(既两交食天体的视面中心距离)叫做食甚。食甚是太阳被食最深的时刻，也就是日全食或日环食的中心时刻。发生日偏食时，食甚是指被食程度达到最大的时刻。

　　(4)生光月球的西边缘和太阳的西边缘相内切的时刻叫做生光。生光是第二次内切，是日全食的结束。从食既到生光一般只有2—3分钟，最长不超过7分半钟。日偏食和日环食无此阶段。

　　(5)复圆生光后大约一个小时，月球的西边缘和太阳视圆面的东边缘相接触的时刻叫做复圆，复圆是第二次外切，从这时候起，月球与太阳视圆面完全脱离接触时刻。整个日食过程结束。