科學原理:“鑲金邊”的太陽

(圖片來源:bing)
2020年6月21日,一場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大秀足夠的展示時間——日環食。
古人把日食現象稱為(wei) “天狗食日”,不過太陽當然不是被天狗吞到了肚子裏,平時熱情洋溢的它隻是在這一天害羞地躲到了月亮的身後。
說起日食的成因,其本質是太陽、月球和地球的光影遊戲。我們(men) 都知道,月亮繞著地球轉,地球繞著太陽轉。就在這有序的轉圈圈遊戲裏,三位小夥(huo) 伴一定會(hui) 有某個(ge) 時刻集結在一條線上。此時,如果月亮轉到了太陽和地球之間,我們(men) 站在地球上看,太陽剛好被擋住了。此時,我們(men) 看不到太陽本人,看到的隻有月亮的影子。有時,月亮隻遮住了太陽的一部分,這叫日偏食;有時,月亮將太陽擋得嚴(yan) 嚴(yan) 實實的,這是日全食;還有時,月亮離地球比較遠,這時從(cong) 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候藏在了一個(ge) 柱子後麵,可柱子太窄了,衣服的邊還是露了出來——這就是美麗(li) 的日環食了。在這三種日食現象中,最令人震撼的當屬日環食。此時你會(hui) 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。月亮距地球的遠近差異,會(hui) 使得每次日環食時金邊的寬窄不一,於(yu) 是,科學家用“食分”這個(ge) 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,此時月亮離我們(men) 相對較近(相比於(yu) 金邊較粗時)。
更為(wei) 幸運的是,本次環食帶雖然很窄,還是覆蓋了我國南方的一部分地區。這樣能在我國境內(nei) 觀測到的美麗(li) 日環食,並不是年年都能遇到的。於(yu) 是,很多人紛紛走上街頭,想要一睹這美麗(li) 的金環。但是,想要完成一次成功的觀測,需要你做充分的準備。
第一步,提前查詢時刻表。太陽的捉迷藏可比我們(men) 的躲貓貓遊戲要慢速好幾倍,整個(ge) 日食可以劃分為(wei) 不同階段。其中,太陽剛剛藏起來,也就是日食開始的時間點被稱為(wei) 初虧(kui) ;太陽被遮擋最大範圍的時刻被稱為(wei) 食甚;最終太陽再次露出來名為(wei) 複圓。整個(ge) 過程要持續數個(ge) 小時,如果時間有限,你可以提前查好食甚的時間,觀測最為(wei) 明顯。
第二步,提前準備觀測眼鏡。要知道,用眼睛直視太陽是非常危險的!這會(hui) 導致瞬間甚至永久失明!所以,請務必使用專(zhuan) 業(ye) 眼鏡觀測日食。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(ge) 日食觀測眼鏡是否安全,你隻需戴好眼鏡,看看周圍的物體(ti) 。如果透過鏡片你還是能清晰看到身邊的物體(ti) ,證明眼鏡不安全;如果你隻能看到太陽,其餘(yu) 物體(ti) 統統很暗,那麽(me) 眼鏡安全可用。
第三步,欣賞吧!如果你打算用肉眼觀測,請戴好專(zhuan) 業(ye) 眼鏡。如果你想用望遠鏡觀測,切記,不要戴著觀測眼鏡望向鏡筒。這是因為(wei) 望遠鏡有聚光作用,你眼鏡上的濾光片不足以抵擋如此強光,甚至有可能被聚集的光束燒壞。因此,如果使用望遠鏡,請在鏡頭上覆蓋濾光膜。
抓住機會(hui) 觀賞吧!你看,天空中金色的指環,是日和月一同獻給你的光明。
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