天文现象：日全食的观测方法及现象影响

[正文]天文现象：日全食的观测方法及现象影响

　　之所以会发生日全食，是因为存在一种神奇的对称性。太阳的直径是月亮的400倍，而它距地球的距离正好也是月亮的400倍。那么日全食的观测方法及注意事项有哪些呢？此现象会带来什么影响呢？和星座知识一起来了解看看。

　　观测方法
　　墨水观测法
　　可以取一盆清水，加入墨汁，通过水面的反光看太阳。此方法减光率较低，易使眼睛受伤，不推荐使用。

　　针孔投影法
　　利用两块板子，在其中一块板子上挖一个小洞，让阳光穿过这个小洞投影到另一块板子上。

　　望远镜投影法
　　手不要乱晃，否则太阳的影子会摇晃。并且千万不要拿着望远镜直接看太阳，如果用望远镜直接看太阳，一定要用滤光镜。

　　注意事项
　　在拍摄日全食时，由于食甚一般只有几分钟。因此，还需要做好以下几点：
　　1、提前进行周密的规划。
　　2、提前进行实际演练。
　　3、实际观测时，在全食或者环食阶段找一个人专门负责报时。当有人专门报时，其他观测者就能对时间做到心中有数，更好的安排自己的观测。
　　4、日冕的观测。日冕是太阳的外层大气，温度高达几百万摄氏度，而密度比人类制造的真空还要空，可以说是能看得见的真空，日冕只有日全食时才观测得到。每次日全食时所见的日冕形状、大小及结构都不同。在太阳黑子活动活跃期，日冕呈圆盘形；黑子活动衰期，日冕的形状则不大规则，且沿太阳赤道区可见射光，在两极附近地区呈扇形的结构物。观测时，可利用绘图法记录下来。
　　5、气象变化观测。日全食时，阳光突然消失，气温迅速下降，气压和风向都有所变化。可用仪器记录这些变化。
　　6、日全食时，可以利用这珍贵的几十秒，进行彗星、内行星（金星和水星）的搜索。

　　另外，在面对最壮观的日全食时，食甚时要摘掉滤光片。其余时候千万不要用肉眼或任何光学设备直视太阳，不能用相机直接拍摄，以防损伤烧坏相机。

　　现象影响
　　发生日全食时，光线穿过树叶的缝隙投影出新月的影子。发生日全食时，动物常常准备睡觉，或行为异常。发生日全食时，当地的温度通常会下降至少20度。当99%的太阳表面被覆盖时，能看到的晨昏蒙影现象。在日全食期间，地平线的周围会有一个窄的光带，这是因为观察者并不是直接站在月亮的影子下面，地球和月亮有一定的距离。在现代的原子钟出现之前，天文学家通过对日食的古代记录进行研究，发现地球旋转的周期每个世纪变慢了0.001秒。

　　日全食是人们认识太阳的极好机会。平时所见到的太阳，只是它的光球部分，光球外面的太阳大气的两个重要的层次—色球层和日冕，都淹没在光球的明亮光辉之中。色球层是太阳大气中的中层，它是在光球之上厚约2000千米的一层；在太阳外面，还包围着温度极高（百万摄氏度）但却十分稀薄的等离子体，延伸的范围比太阳本身还大好几倍，这叫做日冕。日冕的光度只有太阳本身的百万分之一，平常它完全隐藏在地球大气散射光造成的蓝色天幕里。日全食时，月亮挡住了太阳的光球圆面，在漆黑的天空背景上，相继显现出红色的色球和银白色的日冕，科学工作者可以在这一特定的时机、特定的条件下，观测色球和日冕，并拍摄色球、日冕的照片和光谱图，从而研究有关太阳的物理状态和化学组成。例如在1868年8月18日的日全食观测中，法国的天文学家让桑拍摄了日饵的光谱，发现了一种新的元素“氦”，这个元素一直在过了二十多年之后，才由英国的化学家雷姆素在地球上找到。

　　日食可以为研究太阳和地球的关系提供良好的机会。太阳和地球有着极为密切的关系。当太阳上产生强烈的活动时，它所发出的远紫外线、x射线、微粒辐射等都会增强，能使地球的磁场、电离层发生扰动，并产生一系列的地球物理效应，如磁暴、极光扰动、短波通讯中断等。在日全食时，由于月亮逐渐遮掩日面上的各种辐射源，从而引起各种地球物理现象发生变化，因此日全食时进行各种有关的地球物理效应的观测和研究具有一定的实际意义，并且已成为日全食观察研究中的重要内容之一。

　　观测和研究日全食，还有助于研究有关天文、物理方面的许多课题，利用日全食的机会，可以寻找水星轨道以内的行星；可以测定星光从太阳附近通过时的弯曲，从而检验广义相对论，可以研究引力的性质等等。此外，日食对研究日食发生时的气象变化、生物反应等都有一定的意义。

　　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。最着名的例子是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，但全食带在南大西洋上，很遥远，也很艰苦。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。

　　日全食的计算涉及到太阳和月亮运动的准确性，因此古代许多天文学家用它来验证自己的历法。1969年还有人利用公元2年以前的25次日食记录来计算地球自转速率的长期变化。在考古断代中，根据历史中的日全食记载，可以帮助精确地确定历史事件的具体时间，是十分可信的手段。