日食指太阳被月亮完全或部分遮盖，从地球上观察到的现象。当月亮从地球和太阳之间移动时，如果它恰好位于太阳和地球之间，并且太阳和月亮的大小和距离都合适，那么月球会完全或部分遮挡太阳，形成日食。下面就是由出国留学网编辑为大家整理的“本年度首次日食登场 日食和月食的形成原理”，仅供参考，欢迎大家阅读本文。
日食和月食的形成原理
一、日食和月食
（一）日食：
日食一定发生在朔，即农历初一当日。此时月球位于地球和太阳之间时，但因地球轨道（黄道）与月球轨道（白道）成5°9′交角，故并非每次朔日皆有日食发生，而日食发生时，日月两者皆一定在黄白交点（升交点或降交点）附近发生。
（二）月食：
相反月食发生在每月十五左右的满月时。这时，月球运行进地球的阴影中。由于地球在月球轨道处的投影总比月球大，所以月环食的情况是不会发生的。
二、日食和月食的原理
日食和月食是日、地、月三个天体运动形成的天文现象。
（一）日食原理：
月球运行到太阳和地球中间，三者在一条直线上，因月球挡住了太阳照射到地球上的光形成日食。
（二）月食原理：
月食则是月球运行到地球的影子中，地球居于太阳和月球之间，三者在一条直线上，地球挡住了太阳射向月球的光就发生了月食。
三、日月食的观测
（一）日食：
日食的观测方法有多种，首先直接用肉眼观测是很危险的。
在偏食阶段，你可以用望远镜投影的方法来观看，小孔成象法、在脸盆里放稀释的墨水法也可以观看。最普通的方法是用熏黑的玻璃，磁盘盘芯，照相底片或焊工的防护玻璃。
（二）月食：
当全食发生时，你就可以用肉眼直接观看了。这时太阳的光亮已降低到满月的程度，月球象个黑盘子挡住了太阳的光球。唯一可见的是太阳的日冕，一个非常漂亮的太阳外层大气。
对任一年，都会至少发生两次日食，最多发生7次食：五次日食两次月食或四次日食三次月食。
日食是壮观的景象，也是罕见的天文事件。每个人仅在有限的区域内可见。从第三个天体看，当一个天体在第二个天体的前面经过时，就会发生日食。换句话说，当三个天体排成一行时，就会发生日食。当新月在太阳和地球之间移动时，就会遮挡住太阳的光线，并在地球的部分地区投下阴影。月球的阴影不够大，不足以吞没整个星球，所以阴影总是局限在一个特定的区域。
在月食过程中，这一区域会发生变化，因为月球和地球都在不停地运动：地球在绕着太阳转的同时，也在不停地绕着地轴转，月球绕着地球转。这就是为什么日食似乎从一个地方到另一个地方。
当新月位于地球和太阳之间，阻挡了部分或全部的太阳光线通过宇宙的偶然途径到达地球时，就会发生日食。尽管太阳比月亮宽400倍，但距离也远400倍。因此，这两个物体在我们的天空中看起来大小相同。天文学家能够预测月食是因为地球和月球的轨道是可以预测的。
那为什么不是每个月都有日食呢？月球的轨道与地球的关系通常是南北向倾斜几度。当月球确实日食时，它在地球上投下两种阴影。一个更小，更暗的阴影称为本影，和一个更大的阴影。
如果月亮在一个完美的圆形轨道上，更接近地球，并且在同一轨道平面上，那么每个新月都会出现日全食。但是，由于月球的轨道相对于围绕太阳的地球轨道倾斜超过5度，因此其阴影通常会错过地球。日食仅在新月期间月亮距黄道平面足够近时发生。
因为月球轨道，在其穿越黄道的特殊条件必须发生的两个事件不谋而合轨道交点每两次交点月（27.212220天），而新的月球每一个发生朔望月（29.530587981天）。因此，日食（和月食）只在月食季节发生，每年至少发生两次，最多可达五次。其中只有两个是日全食。
日全食很罕见，因为在月食季节中，新月的出现时间需要更精确，以使观测者（在地球上）与太阳和月亮的中心对齐。此外，月球的椭圆轨道经常使它离地球足够远，以致其表面大小不足以完全挡住太阳。日全食在任何特定的地点都是罕见的，因为全食只存在于地球表面由月球的全影或本影所形成的狭窄路径上。
四、日食的“季节”
日食的发生必须是满月出现在黄白交点的一定界限之内，这个界限就叫做“食限”。如果新月在黄道和白道的交点附近18度左右的范围内，就可能发生日食；如果新月在黄道和白道的交点附近16度左右的范围内，则一定有日食发生。
黄道、白道的交点有两个，这两个交点相距180度，故一年之中有两段时间可能发生日食，这两段时间都称为“食季”，它们相距半年。太阳在黄道上每天向东移动约1度，由于日食的食限为18度左右的范围，太阳从黄道和白道交点以西的18度运行到黄道和自道交点以东的18度，大约需要36天，也就是说日食的每一个食季为36天。
五、一年之中有几次
日食的一个食季是36天，比一个朔望月的平均长度29.53天要长。因此在一个日食的食季内必定会发生一次日食，也可能发生两次日食。一年之中有两个日食食季，所以在一年之内至少有两次日食发生，也可能有四次日食发生（如果每个食季中都包含两个朔日的话）。
在太阳的引力作用下，黄道和白道的交点会不断地沿着黄道从东向西移动，每年移动约20度，方向与太阳沿黄道运行的方向相反，因此太阳在黄道上 连续两次通过同一交点所经历的时间间隔（这个间隔叫“食年”）比一年（365.2422天）要短，只有346.62天，要约少19天。
六、这样就会产生两种情况：
1）一年365.2422天之内，包含了两个完整的食季和一个不完整的食季。比方说第一个食季开始1月初，那么经过346.62天一个食年之 后，第三个食季就会在同一年的12月中旬开始，在这种情况下就可能发生五次日食（不会六次，因为第三个食季不完整）；
2）一年365.2422天之内，包含了两个不完整的 食季（一个在年头，一个在年尾）和一个完整的食季，在这种情况下就可能发生四次日食。
所以，一年中，发生日食最多的次数是五次。
[注]
1）黄道：太阳在天空移动的轨迹，并不是我们平常认为的一天移动一周，我们平时看到的太阳移动是由于地球的自转引起的＇，黄道是由于地球的公转引起的，一年移动360度。
2）白道：月亮在天空移动的轨迹。
七、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（或日环食）的开始，对日全食来说这时月球把整个太阳都遮住了，对日环食来说这时太阳开始形成一个环；日食过程中，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。天空方向与地图东西方向相反。
3.食甚。是太阳被食最深的时刻，月球中心移到同太阳中心距离最近；日偏食过程中，太阳被月亮遮盖最多时，两者之间的位置关系；日全食与日环食过程中，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。
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。
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。
日全食与日环食都有上述5个过程，而日偏食只有初亏、食甚、复圆3个过程，没有食既、生光。
辞海另解：日食的过程中，月亮阴影和太阳圆面第二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。
八、日食和月食的类型
当月球来到地球的向阳的一侧，其影子扫过的地区，人们看到太阳被月轮遮蔽，叫做日食，当日食发生时，根据观测者在地球上所处的阴影部分，将分别看到三种类型的日食：
1.日全食——挡住了整个太阳。如果观测者处于本影范围内，整个太阳将会被遮住。这时会出现日全食，天空将会变暗，仿佛黑夜来临。
2.日偏食——挡住了部分太阳。如果半影经过观测者所处的位置，将只会挡住部分太阳表面。观测者将看到日偏食，天空可能会根据太阳圆盘被遮盖面积的多少而稍稍变暗。
3.日环食——仅能看到太阳的一圈环状发光带。月球离地球较远，月球的本影不能到达地面而它的延长线经过了地面，而位于月影的本影延长线区域（伪影区）的人们就能看到日环食。
当太阳、月球、地球处于同一水平线时，地球在中间，就形成月食。月食主要分为月全食和月偏食。没有月环食，原因是在月球轨道距离外，地半影截面远比月轮大得多。
1.月全食——当整个月球进入地球的本影之时。
2.月偏食——当月球只有部分进入地球的本影时。
3.半影月食——此时月球只是掠过地球的半影区，造成月面亮度轻微减弱，不易为人注意。
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