《天文小组上课用》PPT课件.ppt

,日 食,2019年9月17日星期二,日全食,日偏食,日环食,2019年9月17日星期二,1，成因 2，条件、 3，过程 4，观察 5，用途/故事：制止战争，证明相对论的正确性，天再旦断代工程 6，月食,2019年9月17日星期二,月球的半径比太阳小得多，为什么可以挡住太阳,月球离地球，平均距离约为三十八万公里。太阳离地球，平均距离约为一亿五千万公里。两两相除，我们得到太阳到地球的距离约为月球到地球的395倍远。太阳直径约为一百三十八万公里，月球直径约为三千四百多公里，两两相除，太阳直径约为月球的395倍大。由于距离抵消了大小，使这两个天体在地球上空看起来，它们的圆面就变得一样大了！,2019年9月17日星期二,月球围绕地球转；地球围绕太阳转。当月球转到太阳和地球中间，三个天体大致成一条直线的时候，月球的影子就会投在地球上。处在月影里的人，由于被月球挡住了视线，就看不见太阳或只能看见一部分太阳，这就是日食。,日食的形成原理：,2019年9月17日星期二,2019年9月17日星期二,2019年9月17日星期二,2019年9月17日星期二,日全食,日偏食,日环食,日食的类型,(1)月球挡住了全部的太阳光时，发生日全食,(2)月球挡住了部分的太阳光时，发生日偏食。,(3)月球挡住了中间的太阳光时，发生日环食。,2019年9月17日星期二,日全食,日偏食,日环食,日食的类型,(1)月球挡住了全部的太阳光时，发生日全食,(2)月球挡住了部分的太阳光时，发生日偏食。,(3)月球挡住了中间的太阳光时，发生日环食。,2019年9月17日星期二, 日食必定发生在农历初一, 日 、月 、地三者几乎在同一直线,日食发生之时,2019年9月17日星期二,2019年9月17日星期二,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。其二，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）。,2019年9月17日星期二,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）。,2019年9月17日星期二,2019年9月17日星期二,2019年9月17日星期二,2019年9月17日星期二,2019年9月17日星期二,2019年9月17日星期二,2019年9月17日星期二,全世界每年最多可发生5次日食，最少2次。但对于某一地点而言，平均每三年左右就可以看到一次日偏食，三百多年才能看到一次日全食。,日食发生的几率,2019年9月17日星期二,日环食过程,2019年9月17日星期二,日偏食过程,2019年9月17日星期二,问题:每月的初一都会发生日食吗?,日食并不是每个月都会发生。,2019年9月17日星期二,返回,日偏食的过程,2019年9月17日星期二,日环食,每隔8分钟拍摄的日环食,2019年9月17日星期二,太阳,月亮,地球,由于月亮绕地球运动的轨道平面和地球绕太阳运动的轨道平面有一个5左右的夹角，因此日食和月食并不是每个月都会发生生。,返回,2019年9月17日星期二,2019年9月17日星期二,无论是日偏食、日全食或日环食，时间都是很短的。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,2019年9月17日星期二,十年来日食时间,几年日食时间表,2019年9月17日星期二,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,2019年9月17日星期二,2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。,2019年9月17日星期二,3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 。,2019年9月17日星期二,5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。,2019年9月17日星期二,如何观看日全食,太阳是一个发出极度强光的天体，因此对日食进行观测时，千万不可用肉眼直接观看。即使日偏食的时候，当太阳光被遮掩得只剩下弯弯的一部分时，还是不要用肉眼直接观测，否则会被强烈的阳光刺伤眼睛。究竟用什么方法观看日食才是最安全的呢？在这里介绍一下一般天文爱好者所常用的几种方法。 肉眼观看日食的安全方法，最简易的是找一块玻璃，涂上些墨或者用烟熏黑，用它们来观看日食，眼睛就能受到保护，不会被伤害。 也可以找几张完全曝光的底片（照相底片、X光底片等等）重叠在一起，这样便会减弱阳光的强度，使眼睛得到保护。你可以随着日食的进行，增减底片的数量，只要不觉得太阳很刺眼就行了。 还可以找一个脸盆，盛入半盆水，然后兑入一些墨汁，这样便可观测太阳在水盆中的倒影，间接减弱了太阳光线的能量。,2019年9月17日星期二,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， 而是人们由于好奇而没注意保护措施。无论日食发生与否，都不要用眼睛直视太阳； 不要用所谓的“墨镜”； 不要用“太阳镜”，甚至几个叠放也不行；不要看太阳在镜子或水面的像； 用14号焊接镜看太阳； 用有特殊涂层的迈拉镜观看，这可以从著名的天文馆或科学博物馆获得；构制一个孔式投射器。,2019年9月17日星期二,用附有投影装置的小型望远镜将日像投影在屏幕上，这样就可以观测了。同时还可以描图。如果望远镜没有投影装置，我们可以自己动手。先制作一个遮板，将它固定在望远镜的物镜上，使望远镜的后面形成一个阴影，然后将望远镜支好，调好方向，在望远镜的后面放一块白纸，就会看到太阳的影像，然后调好焦距就可以了。 利用小孔成像的方法来观测日食同样是安全的。先找一个比较结实的长方形纸盒，去掉两头，使之变成一个空筒，在纸筒的一端覆盖上一层铝箔，铝箔的中间事先用针尖扎个小孔。纸筒的另一端用一张半透明的纸覆盖好，这样就做好一个简易的观测器。观测的时候，将小孔对着太阳，这样就会在另一端的半透明的纸上看到日食的像。,2019年9月17日星期二,2019年9月17日星期二,更为简易的方式，只需要自己的双手帮忙，将双手举起，手指相互垂直、交叉重叠，于是双手形成了一个带有许多小孔的网，这些小孔可以作为简易的成像孔,如果你不喜欢这样麻烦，你还可以到天文馆去买日食观测卡，这种卡可以保证你的眼睛不受阳光的损伤。 对于有望远镜的爱好者来说，如果能够用望远镜直接观测日食那将会非常兴奋，因为通过望远镜可以看到更多的细节。由于日食发生的时候太阳的光线依然很强，在我们用望远镜直接观测太阳之前，必须使用太阳滤镜。有一种叫太阳屏的滤光片，这是一块特制的塑胶薄膜，它不但可以降低阳光里的可见光，还能够阻挡阳光里的红外线和紫外线通过，因此将它用于日食的肉眼观测或望远镜观测，都是非常安全的。但由于它是一种非常薄的胶膜，因此易受损破裂，大家切不可用已经破裂的胶膜。 现在最好的滤光保护膜是巴德膜。,2019年9月17日星期二,2、正确反映一次日全食过程各阶段顺序的是_,B D C A,2019年9月17日星期二,1、日 食 形 成 的 原 因：月球运动到地球和太阳之间,并且三者正好或接近排成一条直线时,月球挡住了太阳的光线,小结,2、发生日食的日期为:初一,3、日食的全过程：西边缘开始、东边缘结束,2019年9月17日星期二,2019年9月17日星期二,练习：,2019年9月17日星期二,公元前6世纪，在爱琴海东岸，两大部落发生了历时5年的战争。古代天文学家泰勒斯非常痛恨这场无谓的战争，决定用天文知识来消除战祸。 ,故事,日食带来和平,2019年9月17日星期二,2500多年前的一场日全食结束了两大王国长达6年的战争。,日全食带来和平 泰勒斯(古希腊七贤之一)是西方思想史上第一个有名字留下来的哲学家，同时是一名天文学家、数学家，他对这场没完没了的战争很是反感，决心利用预测日全食来结束战争。据说，泰勒斯分别见过基亚克萨雷斯和阿利亚德二世两位国王，并告诉他们说：“上天对你们的战争已经很不高兴了，如果还不停止，上天将会通过太阳来警告你们。”没想到，这两个国家的人都把泰勒斯当成了疯子，没人理会他。 公元前585年5月28日，米底王国和吕底亚王国的战争进行到第六个年头，一场大的会战在双方之间展开，即哈里斯河(今土耳其基齐尔-伊尔马克河)战役。战役刚一开始，天空中突然出现异样。太阳慢慢“变”了形，日全食发生了，一个黑影一点一点地把整个太阳“吞”了下去。泰勒斯曾预言过这起日全食事件，士兵们顿时很恐慌，以为上天的“惩罚”将至，纷纷扔掉手上拿着的武器，一些人还跪下来膜拜。 基亚克萨雷斯和阿利亚德二世马上下令停止战斗，此时两位国王深信日全食是一个预兆，表明上天反对这场战争。就在双方罢兵之时，“奇迹”发生了，太阳西边缘射出一线刺眼的光芒，阳光重新普照大地。士兵们跳起来欢呼雀跃，觉得是自己的诚心感动了上苍，又把“惩罚”收了回去。米底王国和吕底亚王国匆忙签订停战协定，两位国王歃血盟誓，永不再战。为了促成“天作之合”，两国王室还进行了联姻，阿利亚德二世的女儿嫁给了基亚克萨雷斯的儿子。根据“上天的指示”，哈里斯河成了两国的国界。从此，两国化干戈为玉帛，成为了友邦。,2019年9月17日星期二,日食延误战机,公元前7世纪，雅典攻打某族时，就因为出现日食现象，士兵们害怕，不敢继续前进，以致延误了战机，让敌方有了准备，结果雅典军队大败而归。即使到了中世纪，人们对日食的畏惧心理一点都没变。1030年夏天，挪威爆发了历史上著名的斯蒂克尔斯塔战役。据一些史料记载，当时突然出现的日全食现象使交战双方惊恐不已。不过在指挥宫的驱使下，仗该打还是得打，挪威国王奥拉夫二世在战斗中死去，一些人认为他受到了太阳的“诅咒”,2019年9月17日星期二,日食验证相对论的正确性,1905年爱因斯坦一连发表5篇论文，标志着狭义相对论的诞生。狭义相对论最形象地描述是当人一接近光速运动时，会出现钟慢尺缩的现象。1915年爱因斯坦发表广义相对论广义相对论的两个基础一个是光线在经过引力场时会出现弯曲，另一个就是著名的质能转换公式E=mc2。,2019年9月17日星期二,但是当时的人们对光线能够弯曲，感到不可思议，爱因斯坦需要证明这一点。1919年5月29日，从南美到非洲有日全食。爱丁顿曾在1918年冬，拍到了日食时太阳附近的恒星。5月29日日食那一天，两支观测队伍分别在美洲和非洲观测，拍照太阳附近的星光照片。和半年前拍的照片对比。结果发现，星光在太阳附近偏离1.64。1919年11月7日，伦敦泰晤士报发表爱丁顿的观测结果。爱因斯坦的理论得到了证明，从而一举成名。所到之处，受到总统般的礼遇。世界各个大学聘请他去讲学。受到许多国家元首的接见。从此，爱因斯坦的相对论为世人所知，爱因斯坦成为科学界的泰斗。被誉为20世纪最聪明的人。,2019年9月17日星期二,2019年9月17日星期二,最早的日食记录 公元前1217年5月26日，居住在我国河南省安阳的人们，正在从事着各种各样的正常活动，可是一件惊人的事情发生了。人们仰望天空，之间光芒四射的太阳，突然产生了缺口，光色也暗淡下来。但是，在缺了很大一部分后，却又开始复原了。这就是人类历史上关于日食的最早记录。它刻在一片甲骨文上。,2019年9月17日星期二,我国古代对日食的观察，保持了纪录的连续性。例如在春秋这本编年史终究记载了有公元前770年公元前476年的244年中的37次日食。从公元3世纪开始对于日食的记录，更是一直延续到近代，长达一千六七百年之久,月食的形成演示图,2019年9月17日星期二,月食形成的原理： 当月球转到地球背着太阳的一面，三个天体大致成一条直线时，月球就处在地球的影子里，太阳照在月球的光就被地球挡住了，这时就会发生月食。月食发生在农历十五或十六。月食有月全食和月偏食两种类型。,2019年9月17日星期二,月全食过程示意图,2019年9月17日星期二,月全食的形成过程：,2019年9月17日星期二,月食时月亮是完全黑暗的么,月全食时，月亮全部落入地球的阴影锥中，这时正处于夜间的半个地球上的居民都可看到月全食。不过仔细观测就可发现，月全食时月亮并不是完全黑暗的，月面呈现出神秘的古铜色。这是因为太阳光中的红光部分很少被地球大气吸收，太阳光通过地球大气层时，大气层把红光折射到月面上，使完全淹没在地球本影中的月球变成一个古铜色的圆盘,2019年9月17日星期二,为何没有月环食,月食分为本影食和半影食，本影食又分为全食和偏食。月全食和月偏食的不同，不决定于观察地点，而决定于月球是否全部进入地球的本影。在月全食的时