科學(xué)原理:“鑲金邊”的太陽
(圖片來源:bing)
2020年6月21日,一場(chǎng)珍貴而奇妙的天象在天空上演。這一天恰逢夏至,是北半球白晝最長的一天。剛好,最長的白晝給了這場(chǎng)大秀足夠的展示時(shí)間——日環(huán)食。
古人把日食現(xiàn)象稱為“天狗食日”,不過太陽當(dāng)然不是被天狗吞到了肚子里,平時(shí)熱情洋溢的它只是在這一天害羞地躲到了月亮的身后。
說起日食的成因,其本質(zhì)是太陽、月球和地球的光影游戲。我們都知道,月亮繞著地球轉(zhuǎn),地球繞著太陽轉(zhuǎn)。就在這有序的轉(zhuǎn)圈圈游戲里,三位小伙伴一定會(huì)有某個(gè)時(shí)刻集結(jié)在一條線上。此時(shí),如果月亮轉(zhuǎn)到了太陽和地球之間,我們站在地球上看,太陽剛好被擋住了。此時(shí),我們看不到太陽本人,看到的只有月亮的影子。有時(shí),月亮只遮住了太陽的一部分,這叫日偏食;有時(shí),月亮將太陽擋得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)的,這是日全食;還有時(shí),月亮離地球比較遠(yuǎn),這時(shí)從地球上看到的月亮偏小,它的身軀不足以把大太陽完全擋住。就像你在捉迷藏的時(shí)候藏在了一個(gè)柱子后面,可柱子太窄了,衣服的邊還是露了出來——這就是美麗的日環(huán)食了。在這三種日食現(xiàn)象中,最令人震撼的當(dāng)屬日環(huán)食。此時(shí)你會(huì)看到太陽鑲上了耀眼的金邊,在中心的暗影下顯得格外明亮。月亮距地球的遠(yuǎn)近差異,會(huì)使得每次日環(huán)食時(shí)金邊的寬窄不一,于是,科學(xué)家用“食分”這個(gè)詞來描述金邊的寬窄。它表示太陽的直徑被月球遮住的比值,食分越接近1,金邊就越纖細(xì),此時(shí)月亮離我們相對(duì)較近(相比于金邊較粗時(shí))。
更為幸運(yùn)的是,本次環(huán)食帶雖然很窄,還是覆蓋了我國南方的一部分地區(qū)。這樣能在我國境內(nèi)觀測(cè)到的美麗日環(huán)食,并不是年年都能遇到的。于是,很多人紛紛走上街頭,想要一睹這美麗的金環(huán)。但是,想要完成一次成功的觀測(cè),需要你做充分的準(zhǔn)備。
第一步,提前查詢時(shí)刻表。太陽的捉迷藏可比我們的躲貓貓游戲要慢速好幾倍,整個(gè)日食可以劃分為不同階段。其中,太陽剛剛藏起來,也就是日食開始的時(shí)間點(diǎn)被稱為初虧;太陽被遮擋最大范圍的時(shí)刻被稱為食甚;最終太陽再次露出來名為復(fù)圓。整個(gè)過程要持續(xù)數(shù)個(gè)小時(shí),如果時(shí)間有限,你可以提前查好食甚的時(shí)間,觀測(cè)最為明顯。
第二步,提前準(zhǔn)備觀測(cè)眼鏡。要知道,用眼睛直視太陽是非常危險(xiǎn)的!這會(huì)導(dǎo)致瞬間甚至永久失明!所以,請(qǐng)務(wù)必使用專業(yè)眼鏡觀測(cè)日食。這些眼鏡的鏡片通常是一些濾光片,可以大大降低陽光的亮度。判定一個(gè)日食觀測(cè)眼鏡是否安全,你只需戴好眼鏡,看看周圍的物體。如果透過鏡片你還是能清晰看到身邊的物體,證明眼鏡不安全;如果你只能看到太陽,其余物體統(tǒng)統(tǒng)很暗,那么眼鏡安全可用。
第三步,欣賞吧!如果你打算用肉眼觀測(cè),請(qǐng)戴好專業(yè)眼鏡。如果你想用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè),切記,不要戴著觀測(cè)眼鏡望向鏡筒。這是因?yàn)橥h(yuǎn)鏡有聚光作用,你眼鏡上的濾光片不足以抵擋如此強(qiáng)光,甚至有可能被聚集的光束燒壞。因此,如果使用望遠(yuǎn)鏡,請(qǐng)?jiān)阽R頭上覆蓋濾光膜。
抓住機(jī)會(huì)觀賞吧!你看,天空中金色的指環(huán),是日和月一同獻(xiàn)給你的光明。
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