月食与日食一样,原理都是光的直线传播。
并且都可归类为影子,光在直线传播过程中,遇到不透明的物体,在物体后面形成的黑暗区域,就是影子。
影子可分为本影、半影和伪本影,见下图。
当月亮运行到太阳和地球之间时,月亮就遮挡了射向地球的太阳光,在月亮后面就形成影子。
这时,在地球上处于月亮的影子里的区域观察到的太阳的情形,就是日食。
其中,在本影区观察到日全食;在半影区观察到日偏食;在伪本影区观察到日环食。
当地球运行到太阳和月亮之间时,地球就遮挡了射向月亮的太阳光,在地球后面就形成影子。
当月亮进入地球的影子里时,在地球上观察到的月亮的情形,就是月食。
其中,月亮全部进入本影区时,可观察到月全食;月亮部分进入本影区时,可观察到月偏食;月亮进入半影区时,称为半影月食,只是亮度有所减弱,没有观赏价值;由于太阳、地球、月亮的大小和相互之间的距离关系,不会形成月环食,月亮也不会进入伪半影区。
根据光的直线传播原理,发生月食时,射向月亮太阳光被地球遮挡,应该没有太阳光照射月食部分,这部分月亮也就没有光线发射出来,这部分月亮应该是黑暗的。
事实上,月亮不仅不是黑暗的,神奇的是看到的是“血月”。
这主要是地球大气层的原因,光沿直线传播是有条件的,必须在同种均匀介质中。
太阳光在掠过地球时,要从太空穿过大气层,并且大气层分布是不均匀的,会使太阳光发生折射,传播方向发生改变,进入地球的影子,照射到月亮,被月亮反射后就会被观察到。
另外,太阳光在经过大气层时,除被折射、反射、吸收外,大气层中的气体分子和微尘还会使太阳光发生散射。
研究表明,大气层对波长不同的色光散射程度不同,波长越短散射的越厉害。
太阳光由红橙黄绿蓝靛紫七种色光组成,按顺序波长依次减小,所以,对红橙黄光散射的较弱,对蓝靛紫光散射的较强。
这样,太阳光穿过大气层厚在照射到月亮上的光线中,红橙黄光相对蓝靛紫光要强。
再经月亮反射会地球,又会再一次散射,结果,到达地面附近的主要是微弱的红光,所以,看起来月亮呈暗红色。
地球月食其实是地球上所能观察到的最普通的天文现象,并且一年当中几乎每天都在上演着月食,只不过大多情况下是月偏食,也就是古代人迷信所说的“天狗吃月亮”。
月球地球太阳月球本身只是一颗普通天体,不属于恒星,本身不会发出亮光,我们在夜晚看到的月光其实是月球反射太阳的光芒,如果不反射光芒,我们是看不到月球的。
并且,月球是地球唯一卫星,围绕着地球做公转运动,而地球又属于太阳的行星,也围绕着太阳做公转运动,加之地球自身也在进行着自转运动,所以这三个宇宙天体总会在某个时间段内处于一条直线上。
月食和日食某个时间,当地球恰好处在了太阳和月球正中间,也就挡住了太阳射向月球的光芒,所以就会发生月食现象,此时站在地球阴面的某个角度就看不到月球了。
与之对应的是,如果月球(或者其他星体)恰好运行到地球与太阳正中间,那么同样也会挡住太阳射向地球的光芒,就会发生日食,月食和日食的区别一个是挡住了反射光芒,一个是挡住了直射光芒。
月全食呈红色另外,可能很多人会有疑惑,为什么在发生月全食的时候,我们仍然能够看到月亮,只不过这时候的月亮是红色的,难道是太阳光穿透地球以后射向月亮的吗,答案肯定不是的,因为太阳远比地球的体积要大,射向地球的光线有很多会经过地球大气层折射,月球同样可以接受到大气层折射的光线,只不过因为根据波长不同,只能接收到太阳的红光,所以再呈现到我们眼中就是红色月亮。
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