第一节 地球和月球.doc

第五章地球和月球教学目的：掌握日月食的类型和成因。了解日月食的规律。掌握海洋天文潮汐的形成及周期。教学重点：日月食的类型和成因。潮汐的周期性。教学难点：日月食的规律。潮汐的形成。课时：课时。教学过程：在地球所处的宇宙环境中，与地球相距最近的天体时月球。地球与月球、太阳之间的相互作用，形成了一些特殊的天文现象。第五章地球和月球由于日、月、地三者的相互掩食现象和日、月对地球的引力作用，产生了日月食现象和地球上的潮汐现象。第一节日食和月食日月食均是十分壮观的天文现象。特别是日全食时，一轮光芒四射的太阳忽被一团黑影遮住，阳光明媚的白昼刹时变成繁星闪烁的黑夜，古人对此无不惊恐万状。其实，日月食现象的出现非常简单。一日月食现象日食现象即月球将日轮遮掩的现象，亦即日轮的亏缺。月食现象即满月时月轮的亏缺。日月食的产生与地、月的影子有关。（一）地球和月球的影子地球和月球均不发光，在阳光照耀下，它们后面拖着长长的影子。影子的种类（）本影：影子的主要部分。在本影中，太阳的光线完全被射影天体遮住。影子的横断面（）半影：本影周围的影区。在半影中可得到来自太阳的一部分光线。（）伪本影：为本影的延长。在伪本影中，可得到来自太阳边缘的光线，但不能得到中心部分的光线。本影长度：射影天体中心至本影锥尖的距离。影响因素：（）射影天体的直径。直径越大，影子越长。因此，地球本影平均长度为1377000KM，月球本影平均长度为374500KM。尽管月地平均距离为384400KM，稍长于月球本影平均长度，但近地距离363300KM却短于月球本影平均长度。（）射影天体的距离。距离越远影子越长。远日点时本影较长，近日点时本影较短；朔时月本影较短，望时月本影较长。因此，地球本影的长度远超过月地距离，只有本影、半影可落在月球上；而月球本影的长度近似于月地距离，其本影、伪本影均可落在地球上。日月食的形成在日、月、地三者的运动中，有时月影会掠过地球，有时月球会进入地球的影子，从而产生日月食。（二）日月食的类型日食：月影落在地面上，在月影中看到太阳部分或全部被遮。日食类型取决于在月影的哪一部分去观察。（）日全食：在月球本影中见日全食。太阳全部被月轮遮住。（）日偏食：在月球半影中见日偏食。太阳部分被月轮遮住。（）日环食：在月球伪本影中见环食，太阳中心被月轮遮住。l 日食带：由于月影在地面上移动形成日食带。日食带中部是全食带或环食带，此带经过的地区见全食或环食，日食带周围是偏食带，见偏食。在同一时间，日全食和日偏食发生在地球上的不同地区；在同一地区，位于全食带的地区，全食前后总有偏食发生，而位于偏食带的地区，只能见偏食。月食：月食是月球进入地球本影，从而使满月月轮亏缺的现象。其类型取决于月球是否完全进入地球本影，可分两类：（）月全食：月球完全进入地球本影。这时射向月球的阳光全部为地球所遮掩，月轮全部亏缺。（）月偏食：月球部分进入地球本影。这时月球可得到部分阳光，不完全亏缺。在每一次月全食前后必有偏食发生，但月偏食后并不一定会有全食发生。l 日月食类型在成因上不同： 本影全食日食的类型取决于在月影中的什么部位半影偏食伪本影环食月食类型仅与地球本影有关，与半影、伪本影无关。月环食：由于地球本影长度月地距离，所以不会有月环食发生。半影食：月球进入地球半影，部分阳光被遮住，虽月面亮度变暗，但月轮仍能保持完整。故习惯上，半影食不算食。（三）日月食过程日月食过程的实质在天球上，太阳、月球均以不同的周期和速度绕地球运动。太阳做周年运动，速度59日，方向自西向东。（地影同样运动）月球做公转运动，速度13010日，方向自西向东。因此，月球在天球上不断的自西向东赶超太阳或地影，相对速度为12011日，从而产生日月食。l 日食过程的实质：月球自西向东赶超太阳的过程。因此，日食过程自太阳的西缘开始，东缘结束。l 月食过程的实质：月球自西向东赶超地球本影的过程。因此，月食过程自月球的东缘开始，西缘结束。全食过程全食过程分为三个阶段：偏食全食偏食初亏食既复圆生光食甚包括五个食相：（）日全食过程：初亏：月轮东缘与日轮西缘相外切。食既：月轮东缘与日轮东缘相内切。食甚：日月轮中心相距最近。生光：月轮西缘与日轮西缘相内切。复圆：月轮西缘与日轮东缘相内切。（）月全食过程：初亏：月轮东缘与地球本影西缘相外切。食既：月轮西缘与地球本影西缘相内切。食甚：月轮中心同地球本影截面中心相距最近。生光：月轮东缘与地球本影东缘相内切。复圆：月轮西缘与地球本影东缘相内切。偏食过程：在偏食中，无食既，亦无所谓生光，故偏食过程只包括三个食相：初亏食甚复圆。日环食过程：在日环食过程中，月轮的西缘和东缘虽然也同日轮的西缘和东缘相内切，但不是真正的食既和生光，故日环食过程并无全食阶段，是一种特殊的偏食。初亏环食始食甚环食终复圆。食分（）概念：145（）偏食食分：以食甚时日（月）轮直径被遮掩的比值表示。偏食食分朔望月29.5306日,故个食季内最少有次日食，也可能有次，但无第次。（）月食季最大食限为11.90最长食季为11.9025924.2(日)1朔望月 故在1个食季中最多可发生1次月食，且不一定有月食。l 在1食季内，最多有2次日食，1次月食；在食年内，最多有次日食，次月食。l 在历年中：历年365日，而1交点年=346.42日，二者相差约20日，1历年中可能包括3个食季，（第三个不完整）因此，1历年中最多可见食7次： 日食5次，月食2次；日食