小学二级上册科学校本教材：《有趣的自然现象》.doc

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1、彩虹概述彩虹是阳光射到空气中的水滴里发生的光学现象，雨后常见。形状弯曲，色彩艳丽。有同名歌曲和音乐专辑，有同名电影和小说，有同名乐队和台风，韩国性感舞曲天后蔡妍和我国演员段奕宏的中国粉丝也统称为彩虹。 彩虹 【拼音】ci hng【英文】rainbow 【释义】日光与水气相映，呈现在天空中的弧形彩色光带。 自然界中的彩虹 彩虹释义“彩”，顾名思义，是“七彩”、“彩色”的意思。“虹”，“工”代表音旁，“虫”代表形旁，为什么是虫字旁呢？因为在古代，人们还不知道彩虹和水滴有关，认为彩虹是一条饮用雨滴的虫，所以取用虫字旁。彩虹(Rainbow)是气象中的一种光学现象。当阳光照射到半空中的雨点，光线被折射

2、及反射，在天空上形成拱形的七彩的光谱。彩虹七彩颜色，从外至内分别为：红、橙、黄、绿、蓝、青、紫。彩虹是一种自然现象，是由于阳光射到空气的水滴里，发生光的反射和折射造成的。 彩虹形成原因彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴，造成色散及反射而成。阳光射入水滴时会同时以不同角度入射，在水滴内亦以不同的角度反射。当中以40至42度的反射最为强烈，形成我们所见到的彩虹。形成这种反射时，阳光进入水滴，先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次。因为水对光有色散的作用，不同波长的光的折射率有所不同，蓝光的折射角度比红光大。由于光在水滴内被反射，所以观察者看见的光谱是倒过来，红光在最上方，其

3、他颜色在下。 其实只要空气中有水滴，而阳光正在观察者的背后以低角度照射，便可能产生可以观察到的彩虹现象。彩虹最常在下午，雨后刚转天晴时出现。这时空气内尘埃少而充满小水滴，天空的一边因为仍有雨云而较暗。而观察者头上或背后已没有云的遮挡而可见阳光，这样彩虹便会较容易被看到。另一个经常可见到彩虹的地方是瀑布附近。在晴朗的天气下背对阳光在空中洒水或喷洒水雾，亦可以人工制造彩虹。 空气里水滴的大小，决定了彩虹的色彩鲜艳程度和宽窄。空气中的水滴大，虹就鲜艳，也比较窄；反之，水滴小，虹色就淡，也比较宽。我们面对着太阳是看不到彩虹的，只有背着太阳才能看到彩虹，所以早晨的彩虹出现在西方，黄昏的彩虹总在东方出现。

4、可我们看不见，只有乘飞机从高空向下看，才能见到。虹的出现与当时天气变化相联系，一般我们从虹出现在天空中的位置可以推测当时将出现晴天或雨天。东方出现虹时，本地是不大容易下雨的，而西方出现虹时，本地下雨的可能性却很大。彩虹的明显程度，取决于空气中小水滴的大小，小水滴体积越大，形成的彩虹越鲜亮，小水滴体积越小，形成的彩虹就不明显。一般冬天的气温较低，在空中不容易存在小水滴，下雨的机会也少，所以冬天一般不会有彩虹出现。彩虹其实并非出现在半空中的特定位置。它是观察者看见的一种光学现象，彩虹看起来的所在位置，会随著观察者而改变。当观察者看到彩虹时，它的位置必定是在太阳的相反方向。彩虹的拱以内的中央，其实是

5、被水滴反射，放大了的太阳影像。所以彩虹以内的天空比彩虹以外的要亮。彩虹拱形的正中心位置，刚好是观察者头部阴影的方向，虹的本身则在观察者头部的影子与眼睛一线以上40至42的位置。因此当太阳在空中高于42度时，彩虹的位置将在地平线以下而看不见。这亦是为什么彩虹很少在中午出现的原因。彩虹由一端至另一端，横跨84。以一般的35mm照相机，需要焦距为19mm以下的广角镜头才可以用单格把整条彩虹拍下。倘若在飞机上，会看见彩虹是原整的圆形而不是拱形，而圆形彩虹的正中心则是飞机行进的方向。 晚虹是一种罕见的现象，在月光强烈的晚上可能出现。由于人类视觉在晚间低光线的情况下难以分辨颜色，故此晚虹看起来好像是全白色

6、的。双彩虹 很多时候会见到两条彩虹同时出现，在平常的彩虹外边出现同心，但较暗的副虹(又称霓)。副虹是阳光在水滴中经两次反射而成。当阳光经过水滴时，它会被折射、反射后再折射出来。在水滴内经过一次反射的光缐，便形成我们常见的彩虹（主虹）。若光线在水滴内进行了两次反射，便会产生第二道彩虹（霓）。霓的颜色排列次序跟主虹是相反的。由于每次反射均会损失一些光能量，因此霓的光亮度亦较弱。两次反射最强烈的反射角出现在50至53，所以副虹位置在主虹之外。因为有两次的反射，副虹的颜色次序跟主虹反转，外侧为蓝色，内侧为红色。副虹其实一定跟随主虹存在，只是因为它的光线强度较低，所以有时不被肉眼察觉而已。苏格兰上空的双

7、重彩虹1307年时欧洲已有人提出彩虹是由水滴对阳光的折射及反射而造成。笛卡尔在1637年发现水滴的大小不会影响光线的折射。他以玻璃球注入水来进行实验，得出水对光的折射指数，用数学证明彩虹的主虹是水点内的反射造成，而副虹则是两次反射造成。他准确计算出彩虹的角度，但未能解释彩虹的七彩颜色。后来牛顿以玻璃菱镜展示把太阳光散射成彩色之后，关于彩虹的形成的光学原理全部被发现。 彩虹为什么总是弯曲的？ 彩虹的尾巴原因一：光的波长决定光的弯曲程度 事实上如果条件合适的话，可以看到整圈圆形的彩虹。彩虹的形成是太阳光射向空中的水珠经过折射反射折射 后射向我们的眼睛所形成。 不同颜色的太阳光束 经过上述过程形成彩

8、虹的光束与原来光束的偏折角约 180 - 42 = 138度。也就是说，若太阳光与地面水平，则观看彩虹的仰角约为 42度。 想象你看着东边的彩虹，太阳在从背后的西边落下。白色的阳光（彩虹中所有颜色的组合）穿越了大气，向东通过了你的头顶，碰到了从暴风雨落下的水滴。当一道光束碰到了水滴，会有两种可能：一是光可能直接穿透过去，或者更有趣的是，它可能碰到水滴的前缘，在进入时水滴内部产生弯曲，接着从水滴后端反射回来，再从水滴前端离开，往我们这里折射出来。这就是形成彩虹的光。 光穿越水滴时弯曲的程度，端视光的波长（即颜色）而定红色光的弯曲度最大，橙色光与黄色光次之，依此类推，弯曲最少的是紫色光。 每种颜色

9、各有特定的弯曲角度，阳光中的红色光，折射的角度是42度，蓝色光的折射角度只有40度，所以每种颜色在天空中出现的位置都不同。 若你用一条假想线，连接你的后脑勺和太阳，那么与这条线呈42度夹角的地方，就是红色所在的位置。这些不同的位置勾勒出一个弧。既然蓝色与假想线只呈 40度夹角，所以彩虹上的蓝弧总是在红色的下面。 彩虹之所以为弧型这当然与其形成有着不可分割的关系，同样这也与地球的形状有很大的关系，由于地球表面为一曲面而且还被厚厚的大气所覆盖，在雨后空气中的水含量比平时高，当阳光照射入空气中的小水滴形成了折射，同时由于地球表面的大气层为一弧面从而导致了阳光在表面折射形成了我们所见到的弧形彩虹！原因

10、二：与地球的形状有很大的关系 由于地球表面是一个曲面并且被厚厚的大气所覆盖，雨后空气中的水含量比平时高，当阳光照射入空气中的小水滴时就形成了折射。同时由于地球表面的大气层为一弧面从而导致了阳光在表面折射形成了我们所见到的弧形彩虹！ 彩虹的宗教色彩圣经神晓谕挪亚和他的儿子说， 我与你们和你们的后裔立约， 并与你们这里的一切活物，就是飞鸟，牲畜，走兽，凡从方舟里出来的活物立约。 我与你们立约，凡有血肉的，不再被洪水灭绝，也不再有洪水毁坏地了。 神说，我与你们并你们这里的各样活物所立的永约，是有记号的。 我把虹放在云彩中，这就可作我与地立约的记号了。 我使云彩盖地的时候，必有虹现在云彩中， 我便记念

11、我与你们和各样有血肉的活物所立的约，水就再不泛滥，毁坏一切有血肉的物了。 虹必现在云彩中，我看见，就要记念我与地上各样有血肉的活物所立的永约。 神对挪亚说，这就是我与地上一切有血肉之物立约的记号了。海市蜃楼概述海市蜃楼是一种因光的折射而形成的自然现象，也用这个词作为成语比喻虚无缥缈而不实际存在的事物。1987年我国拍摄了同名电影。 成语【拼音】 hi sh shn lu 【解释】 蜃：哈唎，传说中的蜃能吐气成楼台形状。实际上是大气由于光线折射而出现的自然现象。比喻虚无缥缈而不实际存在的事物。 【出处】语出史记天官书：“海旁蜄（蜃）气象楼台；广野气成宫阙然。云气各象其山川人民所聚积。【用法】 联

12、合式；作主语、宾语、定语；含贬义 【示例】 巴金春二八：“她知道他们不会拿来哄骗她。” 【近义词】 空中楼阁、子虚乌有、虚无缥缈 【歇后语】 大戈壁做鬼脸 海市蜃楼【灯谜】 太平洋上一座城 自然现象 沙漠中的海市蜃楼平静的海面、大江江面、湖面、雪原、沙漠或戈壁等地方，偶尔会在空中或“地下”出现高大楼台、城廓、树木等幻景，称海市蜃楼。我国山东蓬莱海面上常出现这种幻景，古人归因于蛟龙之属的蜃，吐气而成楼台城廓，因而得名。蜃景不仅能在海上、沙漠中产生，柏油马路上偶尔也会看到。海市蜃楼是光线在铅直方向密度不同的气层中，经过折射造成的结果。蜃景的种类很多，根据它出现的位置相对于原物的方位，可以分为上蜃、

13、下蜃和侧蜃；根据它与原物的对称关系，可以分为正蜃、侧蜃、顺蜃和反蜃；根据颜色可以分为彩色蜃景和非彩色蜃景等等。蜃景有两个特点：一是在同一地点重复出现，比如美国的阿拉斯加上空经常会出现蜃景；二是出现的时间一致，比如我国蓬莱的蜃景大多出现在每年的5、6月份，俄罗斯齐姆连斯克附近蜃景往往是在春天出现，而美国阿拉斯加的蜃景一般是在6月20日以后的20天内出现。自古以来，蜃景就为世人所关注。在西方神话中，蜃景被描绘成魔鬼的化身，是死亡和不幸的凶兆。我国古代则把蜃景看成是仙境，秦始皇、汉武帝曾率人前往蓬莱寻访仙境，还屡次派人去蓬莱寻求灵丹妙药。现代科学已经对大多数蜃景作出了正确解释，认为蜃景是地球上物体反

14、射的光经大气折射而形成的虚像，所谓蜃景就是光学幻景。蜃景与地理位置、地球物理条件以及那些地方在特定时间的气象特点有密切联系。气温的反常分布是大多数蜃景形成的气象条件。就拿夏蜃的形成来说吧。夏季沙漠中烈日当头，沙土被晒得灼热，因沙土的比热小，温度上升极快，沙土附近的下层空气温度上升得很高，而上层空气的温度仍然很低，这样就形成了气温的反常分布，由于热胀冷缩，接近沙土的下层热空气密度小而上层冷空气的密度大，这样空气的折射率是下层小而上层大。当远处较高物体反射出来的光，从上层较密空气进入下层较疏空气时被不断折射，其入射角逐渐增大，增大到等于临界角时发生全反射，这时，人要是逆着反射光线看去，就会看到下蜃

15、。柏油马路因路面颜色深，夏天在灼热阳光下吸收能力强，同样会在路面上空形成上层的空气冷、密度大，而下层空气热、密度小的分布特征，所以也会形成下蜃。 发生在沙漠里的“海市蜃楼”，就是太阳光遇到了不同密度的空气而出现的折射现象。沙漠里，白天沙石受太阳炙烤，沙层表面的气温迅速升高。由于空气传热性能差，在无风时，沙漠上空的垂直气温差异非常显著，下热上冷，上层空气密度高，下层空气密度低。当太阳光从密度高的空气层进入密度低的空气层时，光的速度发生了改变，经过光的折射，便将远处的绿洲呈现在人们眼前了。在海面或江面上，有时也会出现这种“海市蜃楼”的现象。海市蜃楼是一种光学幻景，是地球上物体反射的光经大气折射而形

16、成的虚像。 海市蜃楼简称蜃景，根据物理学原理，海市蜃楼是由于不同的空气层有不同的密度，而光在不同的密度的空气中又有着不同的折射率。也就是因海面上暖空气与高空中冷空气之间的密度不同，对光线折射而产生的。蜃景与地理位置、地球物理条件以及那些地方在特定时间的气象特点有密切联系。气温的反常分布是大多数蜃景形成的气象条件。 形成原因在平静无风的海面航行或在海边了望，往往会看到空中映现出远方船舶、岛屿或城廓楼台的影像；在沙漠旅行的人有时也会突然发现，在遥远的沙漠里有一片湖水，湖畔树影摇曳，令人向往。可是当大风一起，这些景象突然消逝了。原来这是一种幻景，通称海市蜃楼，或简称蜃景。 海市蜃楼示意图为什么会产生

17、这种现象呢？要解答这个问题，得先从光的折射谈起。当光线在同一密度的均匀介质内进行的时候，光的速度不变，它以直线的方向前进，可是当光线倾斜地由这一介质进入另一密度不同的介质时，光的速度就会发生改变，进行的方向也发生曲折，这种现象叫做折射。当你用一根直杆倾斜地插入水中时，可以看到杆在水下部分与它露在水上的部分好象折断的一般，这就是光线折射所成的，有人曾利用装置，使光线从水里投射到水和空气的交界面上，就可以看到光线在这个交界面上分两部分：一部分反射到水里，一部分折射到空气中去。如果转动水中的那面镜子，使投向交界面的光线更倾斜一些，那么光线在空气中的折射现象就会显得更厉害些。当投向交界面的光线如左下图

18、所示的情况时，光线就全部反射到水里，再没有折射到空气中去的光线了。这样的现象叫做全反射。空气本身并不是一个均匀的介质，在一般情况下，它的密度是随高度的增大而递减的，高度越高，密度越小。当光线穿过不同高度的空气层时，总会引起一些折射，但这种折射现象在我们日常生活中已经习惯了，所以不觉得有什么异样。可是当空气温度在垂直变化的反常，并会导致与通常不同的折射和全反射，这就会产生海市蜃楼的现象。由于空气密度反常的具体情况不同，海市蜃楼出现的型式也不同。在夏季，白昼海水湿度比较低，特别是有冷水流经过的海面，水温更低，下层空气受水温更低，下层空气受水温影响，较上层空气为冷，出现下冷上暖的反常现象（正常情况是

19、下暖上凉，平均每升高100米，气温降低0.6 左右）。下层空气本来就因气压较高，密度较大，现在再加上气温又较上层为低，密度就显得特别大，因此空气层下密上稀的差别异常显著。假使在我们的东方地平线下有一艘轮船，一般情况下是看不到它的。如果由于这时空气下密上稀的差异太大了，来自船舶的光线先由密的气层逐渐折射进入稀的气层，并在上层发生全反射，又折回到下层密的气层中来；经过这样弯曲的线路，最后投入我们的眼中，我们就能看到它的像。由于人的视觉总是感到物像是来自直线方向的，因此我们所看到的轮船映像比实物是抬高了许多，所以叫做上现蜃景。我国渤海中有个庙岛群岛，在夏季，白昼海水温度较低，空气密度会出现显著地下密

20、上稀的差异，在渤海南岸的蓬莱县（古时又叫登州），常可看到庙岛群岛的幻影。宋朝时候的沈括，在他的名蓍梦溪笔谈里就有这样的记载：“登州海中时有云气，如宫室台观，城堞人物，车马冠盖，历历可睹。”这就是他在蓬莱所看到的上现蜃景。1933年月22日上午11点多钟，青岛前海（胶州湾外口）竹岔岛上也曾发现过上现蜃景，一时轰传全市，很多人前往观看。1975年在广东省附近的海面上，曾出现一次延续小时的上现蜃景。不但夏季在海面上可以看到上现蜃景，在江面有时也可看到，例如1934年月日在南通附近的江面上就出现过。那天酷日当空，天气特别热，午后，突然发现长江上空映现出楼台城廓和树木房屋，全部蜃景长20多里。约半小时后

21、，向东移动，突然消逝。后又出现三山，高耸入云，中间一山，很象香炉；又隔了半小时，才全部消失。在沙漠里，白天沙石被太阳晒得灼热，接近沙层的气温升高极快。由于空气不善于传热，所以在无风的时候，空气上下层间的热量交换极小，遂使下热上冷的气温垂直差异非常显著，并导致下层空气密度反而比上层小的反常现象。在这种情况下，如果前方有一棵树，它生长在比较湿润的一块地方，这时由树梢倾斜向下投射的光线，因为是由密度大的空气层进入密度小的空气层，会发生折射。折射光线到了贴近地面热而稀的空气层时，就发生全反射，光线又由近地面密度小的气层反射回到上面较密的气层中来。这样，经过一条向下向下凹陷的弯曲光线，把树的影像送到人的

22、眼中，就出现了一棵树的倒影。由于倒影位于实物的下面，所以又叫下现蜃景。这种倒影很容易给予人们以水边树影的幻觉，以为远处一定是一个湖。凡是曾在沙漠旅行过的人，大都有类似的经历。拍摄影片登上希夏邦马峰的一位摄影师，行走在一片广阔的干枯草原上时，也曾看见这样一个下现蜃景，他朝蜃景的方向跑去，想汲水煮饭。等他跑到那里一看，什么水源也没有，才发现是上了蜃景的当。这是因为干枯的草和沙子一样，可以被烈日晒得热浪滚滚，使空气层的密度从下至上逐渐增大，因而产生下现蜃景。无论哪一种海市蜃楼，只能在无风或风力极微弱的天气条件下出现。当大风一起，引起了上下层空气的搅动混合，上下层空气密度的差异减小了，光线没有什么异常

23、折射和全反射，那么所有的幻景就立刻消逝了。总而言之，这是有趣，又是科学的。 观赏佳地资料显示，长岛是中国海市蜃楼出现最频繁的地域，特别是七八月间的雨后。长岛，历称庙岛群岛，又称长山列岛，由32个岛屿组成，岛陆面积56平方公里，海域面积8700平方公里，海岸线长146公里，是山东省唯一的海岛县，隶属烟台市。全县辖2镇8乡，4.5万人口。县城坐落于南长山岛。 长岛属亚洲东部季风区大陆性气候，具有冬暖夏凉的特点，年平均气温11.9，无霜期243天。全县森林覆盖率53.2%，独特的理位置和优越的自然条件，使之成为候鸟迁徙的必经之地，每年途经的候鸟有200余种，百万只之多，享有候鸟“驿站”的美誉，被列为

24、国家级自然保护区。 长岛在中国版图上称为庙岛群岛（古称沙门岛），简称长岛，位于山东半岛与辽东半岛之间，黄海、渤海交会处，是山东省唯一的海岛县，共由32个岛屿组成，总面积56平方公里。海岸线总长146公里，常住人口4.5万。 长岛是中国的四海福地，拥有“妈祖护海”、“八仙过海”、“张羽煮海”、“精卫填海”四大神话及民间传说人物。到长岛可以吃百种海鲜、住渔家炕头、游岛岸风光、购称心特产、娱民俗风情。长岛的山有“武陵十里画廊之美”，长岛的海有“漓江两岸风光之俊秀”。“东海赐福水沃鱼肥，南海纳祥山秀果乡”，而“黄海起号银帆追日，渤海落霞渔舟唱晚”更是仙镜渔家人最质朴、最豪放、最真实、最生动的生活写照。

25、 长岛是中国的四海福地，拥有“有中国鲍鱼、扇贝、海带之乡”的美誉。长岛是中国的夏威夷，有“国家级自然保护区、国家级风景名胜区、国家森林公园，省级海豹自然保护区和省级地质公园”的称号。长岛是一片原始的、自然的、未经劳动加工的、得天独厚的旅游处女地。这里一岛有一岛之奇，一景有一景之丽，因海蚀地貌形成的各种奇礁异石，古朴清幽，玲珑剔透。 2003年长岛旅游局打造了“海上仙山”、“小康渔家”、“渔家海上游”，并注重经营这个品牌，整和了旅游资源，营造了一个绿色、安全、健康的旅游目的地，尤其纳福迎祥的妈祖石成为我们海岛人民俗文化中的一朵瑰丽的奇葩。 海上仙山 在烟波浩渺的大海上,镶嵌着一群宝石般苍翠如黛的

26、岛屿,这就是被世人誉为“海上仙山”的美丽群岛庙岛群岛，亦称长岛，长岛扼踞辽东半岛与山东半岛之间的渤海海峡，与古城登州（蓬莱）隔海相望。据史记记载，秦皇汉武都不辞跋涉，停步歇马于蓬莱丹崖山畔，望海中仙山，乞求长生。这仙山指的便是长岛，唐诗曾云：“忽闻海上有仙山，山在虚无缥渺间.”，宋朝的大文学家苏东坡当年曾眺望长山诸岛不由赞叹道：“真神仙所宅也!”西游记、镜花缘等神话小说更把这里描绘成一个虚幻缥渺，超脱凡尘的世外桃源。 史料记载史书记载史记封禅书：“自威、宣、燕昭，使人入海求蓬莱、方丈、瀛洲。此三神山者，其传在勃海中，去人不远，患且至，则船风引而去。盖尝有至者，诸仙人及不死之药在焉，其物禽兽尽白

27、，而黄金白银为宫阙。未至，望之如云；及到，三神山反居水下；临之，风辄引去，终莫能至。”南宋遗民人林景熙的蜃说，全文一百多字，是描写海市蜃楼最好的一篇散文。明朝陆容菽园杂记：“蜃气楼台之说，出天官书，其来远矣。或以蜃为大蛤，月令所谓雉入大海为蜃是也。或以为蛇所化。海中此物固多有之。然海滨之地，未尝见有楼台之状。惟登州海市，世传道之，疑以为蜃气所致。苏长公海市诗序谓其尝出于春夏，岁晚不复见，公祷于海神之庙，明日见焉。是又以为可祷，则非蜃气矣。”清刘献廷广阳杂记：“莱阳董樵云：登州海市，不止幻楼台殿阁之形，一日见战舰百余，旌仗森然，且有金鼓声。顷之，脱入水。又云，崇祯三年，樵赴登州，知府肖鱼小试，适

28、门吏报海市。盖其俗，遇海市必击鼓报官也。肖率诸童子往观，见北门外长山忽穴其中，如城门然。水自内出，顷之上沸，断山为二。自辰至午始复故。又云，涉海者云，尝从海中望岸上，亦有楼观人物，如岸上所见者。”蒲松龄山市：奂山山市“高垣睥睨，连亘六七里，居然城郭矣”（聊斋志异卷六），描述的是“山中蜃景”，与海市蜃楼相似。 沙漠中辨别海市蜃楼海市蜃楼是一种光学现象。沙质或石质地表热空气上升，使得光线发生折射作用，于是就产生了海市蜃楼。海市蜃楼会发生在离海岸线大约6英里（9.6千米）的沙漠地区，会使1英里(1.6千米)以外或更远的物体看起来似乎要移动。使陆地导航变得非常困难，因为在海市蜃楼环境中，天然特征都变得

29、模糊不清了。海市蜃楼会使一个人很难辨别远处的物体，同时也会使远处视野的轮廓变得模糊不清，你感觉好像被一片水包围着，而那片区域高出来的部分看上去就像水中的“岛屿”。海市蜃楼还会使你识别目标、估计射程、发现人员等变得十分困难。不过，如果你到一个高一点的地方高出沙漠地面10英尺（3米左右）（3又 1/3米），你就可以避开贴近地表的热空气，从而克服海市蜃楼幻境。总之，只要稍稍调整一下观望的高度，海市蜃楼现象就会消失，或者它的外观和高度会发生改变。日食概述日食，又作日蚀，在月球运行至太阳与地球之间时发生。这时对地球上的部分地区来说，月球位于太阳前方，因此来自太阳的部分或全部光线被挡住，因此看起来好像是太

30、阳的一部分或全部消失了。日食只在朔，即月球与太阳呈现合的状态时发生。日食分为日偏食、日全食、日环食。观测日食时不能直视太阳，否则会造成失明。 日食是相当罕见的现象，在三种日食中较罕见的是全环食，只发生在地球表面与月球本影尖端非常接近的情形下，这时不同地区会出现日偏食、日全食和日环食三种不同的日食，还会出现贝利珠等现象。日全食是一种相当壮丽的自然景象，所以时常吸引许多游客和天文爱好者特地到海外去观赏日全食。例如，在1999年发生在欧洲的日全食，吸引了非常多观光客特地前去观赏，也有旅行社推出专门为这些游客设计的行程。最近一次日食发生于2009年7月22日（全食），下一次的日食将发生于2010年1月

31、15日（环食）3 日食介绍 日食成因(图)日食是月球运动到太阳和地球中间，如果三者正好处在一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球上，这时发生日食现象。在地球上月影里（月影：月亮投射到地球上产生的影子）的人们开始看到阳光逐渐减弱，太阳面被圆的黑影遮住，天色转暗，全部遮住时，天空中可以看到最亮的恒星和行星，几分钟后，从月球黑影边缘逐渐露出阳光，开始发光、复圆。由于月球比地球小，只有在月影中的人们才能看到日食。月球把太阳全部挡住时发生日全食，遮住一部分时发生日偏食，遮住太阳中央部分发生日环食。发生日全食的延续时间不超过7分31秒。日环食的最长时间是12分24秒。法国的一

32、位天文学家为了延长观测日全食的时间，他乘坐超音速飞机追赶月亮的影子，使观测时间延长到了74分钟。我国有世界上最古老的日食记录，公元前一千多年已有确切的日食记录。 科学解释日食、月食是光在天体中沿直线传播的典型例证。月亮运行到太阳和地球中间并不是每次都发生日食，发生日食需要满足两个条件。其一，日食总是发生在朔日（农历初一）。也不是所有朔日必定发生日食，因为月球运行的轨道（白道）和太阳运行的轨道（黄道）并不在一个平面上。白道平面和黄道平面有59的夹角。如果在朔日，太阳和月球都移到白道和黄道的交点附近，太阳离交点处有一定的角度（日食限），就能发生日食，这是要满足的第二个条件。由于月球、地球运行的轨道

33、都不是正圆，日、月同地球之间的距离时近时远，所以太阳光被月球遮蔽形成的影子，在地球上可分成本影、伪本影（月球距地球较远时形成的）和半影。观测者处于本影范围内可看到日全食；在伪本影范围内可看到日环食；而在半影范围内只能看到日偏食。月球表面有许多高山，月球边缘是不整齐的。在食既或者生光到来的瞬间月球边缘的山谷未能完全遮住太阳时，未遮住部分形成一个发光区，像一颗晶莹的“钻石”；周围淡红色的光圈构成钻戒的“指环”，整体看来，很像一枚镶嵌着璀璨宝石的钻戒，叫“钻石环”。有时形成许多特别明亮的光线或光点，好像在太阳周围镶嵌一串珍珠，称作“贝利珠”（贝利是法国天文学家）。无论是日偏食、日全食或日环食，时间都

34、是很短的。在地球上能够看到日食的地区也很有限，这是因为月球比较小，它的本影也比较小而短，因而本影在地球上扫过的范围不广，时间不长，由于月球本影的平均长度(373293公里)小于月球与地球之间的平均距离 (384400公里)，就整个地球而言，日环食发生的次数多于日全食。 日食食相日全食发生时，根据月球圆面同太阳圆面的位置关系，可分成五种食象：1初亏。月球比太阳的视运动走得快。日食时月球追上太阳。月球东边缘刚刚同太阳西边缘相“接触”时叫做初亏，是第一次“外切”，是日食的开始；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，是日全食的开始，这时月球把整个太阳都遮住了；日

35、食过程中，月亮阴影与太阳圆面第一次内切时二者之间的位置关系，也指发生这种位置关系的时刻。食既发生在初亏之后。从初亏开始，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。 应该是月面的西边缘与日面的西边缘相内切时！天空方向与地图东西方向相反，且初亏是发生在太阳的西边缘与月球东边缘相切！3食甚。是太阳被食最深的时刻，月球中心移到同太阳中心最近；日食过程中，太阳被月亮遮盖最多时，两者之间的位置关系；日全食过程中，太阳被月亮全部遮盖而两个中心距离最近时，两者之间的位置关系。也指发生上述位置关系的时刻。

36、食甚发生在食既之后。4生光。月球西边缘和太阳西边缘相“内切”的时刻叫生光，是日全食的结束；从食既到生光一般只有二三分钟，最长不超过七分半钟；对于日食，食甚后，月亮相对日面继续往东移动，当月面的西边缘和日面的西边缘相内切的瞬间，称为生光，它是全食阶段结束的时刻。5复圆。生光后大约一小时，月球西边缘和太阳东边缘相“接触”时叫做复圆，从这时起月球完全“脱离”太阳，日食结束。 日食过程中，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，即第二次外切时的位置关系称为复圆。太阳又呈现出圆盘形状，整个日全食宣告结束。辞海另解：日食的过程中，月亮阴影和太阳圆面第二

37、次外切时的位置关系，也指发生这种位置关系的时刻。复圆是日食过程的结束。 编辑本段图片说明太阳的一部份为什么会消失了呢？ 这是那部分的太阳刚好那时躲藏在月亮后面。 这是2005年的第一个日偏食也是到2006年三月前可观测到的最后一次日全食图。日食其间，太阳、月亮与地球是在一直线上。这次的日全食首先在南太平洋登场，可观测偏食的地区则跨越南美洲与靠南方的北美地区。上面这张影像的景物是由手持数字相机在上周五所拍摄的。美国 北卡罗莱那州 Holly山区在整日霏雨后，部分被食掉的太阳暂时地从满天乌云中穿出。拍摄了一连串的影像后，这张最佳的日食照片是与另一张没那么好但有飞机的照片数字合成而来。 日食日食日食

38、的意义价值日全食之所以受重视，更主要的原因是它的天文观测价值巨大。科学史上有许多重大的天文学和物理学发现是利用日全食的机会做出的，而且只有通过这种机会才行。最著名的例子是1919年的 一次日全食，证实了爱因斯坦广义相对论的正确性。爱因斯坦1915年发表了在当时看来是极其难懂、也极 其难以置信的广义相对论，这种理论预言光线在巨大的引力场中会拐弯。人类能接触到的最强的引力 场就是太阳，可是太阳本身发出很强的光，远处的微弱星光在经过太阳附近时是不是拐弯了，根本看不出来。但如果发生日全食，挡住太阳光，就可以测量出来光线拐没拐弯、拐了多大的弯。机会在1919年出现 了，但日全食带在南大西洋上，很遥远，也

39、很艰苦。英国天文学家爱丁顿带着一支热情和好奇心极强的观测 队出发了。观测结果与爱因斯坦事先计算的结果十分吻合，从此相对论得到世人的承认。 在中国，前两次日全食都只能在边远地区看到。一次是在1980年，只有中缅边境云南瑞丽地区可见， 那时候笔者刚上初中，正是个狂热的少年天文爱好者，可惜没有经济能力，只能通过天文爱好者杂志过过干瘾。另一次是在1997年春节之后，在中俄边境、中国的最北端漠河可见。那次笔者是奉了报社之命前去采访的，同时也了却自己少年时的梦想。那次的观测规模之大，出乎想象，世界各国的天文学家和天 文爱好者，把个平时人迹罕至的北疆小镇挤得比过年还热闹，由于人数大大超出小镇的接待能力，人们

40、只能宿营在火车和汽车上。当时那里还是冬天，白天气温零下25左右，夜里能到零下40，滴水 成冰，人们连洗脸漱口的水都找不到。尽管如此，观测者们没有一个后悔的，没有一个不兴奋异常的，都 把亲眼看到日全食，当成人生中不可多得的珍贵记忆。日全食之类的天文现象，要说与人们的日常生活、 吃喝拉撒，确实是没有什么直接关系。但是，它代表了一种终极的人文关怀，代表了一种对大自然的极度 热爱，代表了对支配万事万物的自然铁律的一种永恒的好奇和敬畏，一个国家、一个民族，不能缺少这些 关怀、这些热爱、这些好奇和这些敬畏。 日食的历史1：中国观测日食历史悠久，早在公元前1948年就有人观测到了日食。中国在公元前2300多

41、年前就有了当时最先进的天文观象台。中国历来重视日食的预报，据说夏代一位天文官因沉湎酒色，漏报日食，被砍首以警示玩忽职守者。 中国有世界上最早、最完整、最丰富的日食记录。光是古书(至清代)的 史料(不包括甲骨文)，就有1000多次日食记录。最早是尚书记载的发生在公元前1948年的一次日食。诗经中更是详细记载了发生在公元前776年9月6日的日食：“十月之交，朔日辛卯，日有食之。” 世界天文学家普遍承认中国古代日食记录的可信程度最高，为世人留下了珍贵的科学文化遗产。中国古代夏、商、周时期因历史久远，缺乏精确的文字记录，因此难以精确地断代，而日食天象就像是一座相当精确的历史时钟，可以帮助确定一些历史事

42、件的时间。 2：古代西方一次日食中止一场战争，西洋最有名的故事记载是在西元前585年。米提斯与利比亚两族打仗，打到一半时 忽然间太阳消失不见了，两族族人害怕灾祸的到来，终于达成美好的结果 两族讲和通婚。对于日食现象的看法，除了大溪地人把日食当成正面意义外，其他的国家都将他作负面的解释。譬如西元前六百多年，雅典攻打某族时，因为发生食相而害怕不敢继续前进，就因为延迟了进攻，反倒让敌方趁这段时间有了准备，结果当雅典军队进攻敌方时，反而被打败了。 3：各民族对日全食有着如天狗吃日、狼逐日等等不同的解释，并有其各自解决的方法。 中国古时候，民间是以 敲锣打鼓的方式来对付；由于日全食的时间通常很短(至多七

43、分半钟) ，所以在人们敲敲打打后，太阳可能就会马上重现，因而免除了人们的惊慌。 中国对日食的记载很早，在汉朝的墓中就挖出许多石头，这些石头上刻画了很多日月星辰的图形，其中一个画有日月合璧 ，亦即太阳与月亮叠在一起，这就是当时的日食记录。中国人对日食的科学解释为阴侵阳，中国很早就知道视为阴的月亮，遮蔽了视为阳的太阳，而造成日食现象。 古时候有月盈则食的说法 ，意指月食现象发生都是在满月之时。 日食发生时，中国古代朝廷也会有所行动；中国人认为天代表大自然，太阳在大自然里有着最崇高的地位，皇帝称为天子，则意指其为上天派来管理人民的。既然天代表皇帝的父亲，它会透过太阳表面上的现象来警告其地上的代理人皇

44、帝，明示他做错什么事情、有什 么事情要小心等等；于是，透过各种征兆呈现出来，日食就是一个常被利用的状况。根据古书避镇殿记载，汉朝每当发生日食时，皇帝就不到大殿做早朝，而到偏殿旁的小殿进行早朝，并且一切从简。传说中，把日食称作“天狗吞日”。而“天狗吞日”的科学解释就是日食。日食是光在天体中沿直线传播的典型例证。由于月球、地球运行的轨道都不是正圆，日、月同地球之间的距离时近时远，所以太阳光被月球遮蔽形成的影子，在地球上可分成本影、伪本影(月球距地球较远时形成的)和半影。观测者处于本影范围内可看到日全食；在伪本影范围内可看到日环食；而在半影范围内只能看到日偏食。月球表面有许多高山，月球边缘是不整齐的

45、。在食既或者生光到来的瞬间，月球边缘的山谷未能完全遮住太阳时，未遮住部分形成一个发光区，像一颗晶莹的“钻石”；周围淡红色的光圈构成钻戒的“指环”，整体看来，很像一枚镶嵌着璀璨宝石的钻戒。有时形成许多特别明亮的光线或光点，好像在太阳周围镶嵌一串珍珠，称作贝利珠(贝利是法国天文学家)。 日食的未来预测1：中国进入日食高发期未来4年可赏3次日食：中国将迎来本世纪第一次日全食。未来4 年，中国公众还可欣赏到3次罕见的日食天象，其中一次为日全食，两次为日环食。天文专家表示，在5年时间集中出现如此多的日食天象是百年罕见的。 天津市天文学会理事赵之珩介绍说，自上世纪80年代 以来，中国曾经发生过两次有利于观

46、测的日全食，一次是1980年发生在昆明、贵阳等西南城市；一次是 1997年发生在漠河地区。“今明两年的日全食天象，无论是全食带的范围，还是全食发生的时间，都有 利于中国公众观测，只要天公作美，公众将能一饱眼福。”赵之珩说。除今年8月1日这次日全食外，2009年7月22日，中国发生一次更为壮观的日全食，全食带横扫中国中部的长江流域。中国的拉萨、成都、上海等40多个城市都能观赏到这次日全食。与8月1日的日全食相比，此次日全食发生 的范围更广，持续时间也更长，将达到5分钟至6分钟，这种状况可谓百年难遇。除了这两次日全食天象外 ，2010年1月15日还将发生日环食，云南、四川、湖北、安徽等地公众可一睹

47、日环食风采。2012年5月21日 ，日环食天象再次上演，广西、广东、福建、香港和澳门等地公众可欣赏。2：2008年八月一日，中国境内将自新疆阿勒泰经哈密、酒泉、西安至郑州一线出现日全食，开始时间为北京时间十八时二十分左右，持续时间约两分钟。这是二十一世纪首次发生在中国境内的日全食天象。 发生的次数以下是20世纪（1901-1999）发生全世界范围内日食的次数： 日偏食 78 日环食 73 日全食 71 混合食 6 总计 228 日食的观测巴德膜 目前最流行，0.012mm厚目视：5.0 减光10000倍摄影：3.8期间，太阳不会发出任何特殊的射线。日食的观测常常被曲解，太阳不会预知地球上日食的发生，不会发出其它的射线，因此日食时待在室外并无害处。但看日偏食时应该凝视还是匆匆一瞥呢？日食时太阳光虽比平时弱很多，但如若直视，对眼睛还是有伤害，可能损伤眼角膜。人们由于好奇心，会凝视或斜视太阳。当然，日偏食还是很刺眼的，如果你看太阳久一点，没等你反应过来你的眼角膜已经受损。日食时眼睛受损不是因为太阳的异常，而是