【月食和月相有什么样的秘密?】
月食有2种,即月全食和月偏食。“月环食”是没有的。在前文中,我们已经提到了月食产生的原因。太阳照着月亮,产生了月影;照着地球,就产生了地影。由于地球比月亮大得多,所以和月影相比,地影可说是又粗又长。这个道理容易理解,一根电线杆的影子当然要比一根扁担的影子粗得多。当月亮跑到和太阳相反的方向上,而且又和太阳、地球处在同一条直线上时,就发生了月全食。这时,月亮跑到了地球的影子中。既然它自己不会发光,阳光又照不到它,当然我们也就看不到它了。
月全食和日全食一样,也有初亏、食既、食甚、生光和复圆5个阶段:月亮刚开始触及地影是初亏;月亮恰好完全进入地影的一刹那,是食既;月亮跑到地影最中央(即月心与地影中心靠得最近)时为食甚;月亮开始从地影中重新冒出头来为生光;月亮彻底离开地影的瞬间是复圆。初亏到食既是偏食阶段,食既到食甚再到生光是真正的全食阶段,生光到复圆又是偏食阶段。
有人认为,月食和月相变化是一回事,那可错了。我们在前面的内容中已经介绍了,月相变化,就是月亮的盈亏圆缺变化:农历初一前后,看不见月亮;初三的月亮弯弯的像个细钩,初四的月亮像娥眉,初五如镰刀,初七、初八时半个月亮天上挂,十一、十二月亮已经长成了大半个圆,十五、十六满月如玉盘。下半个月,月亮圆而复缺,盈而复亏:十八、十九又成了大半个圆,二十二、二十三还剩下一半,二十五如镰刀,二十六似娥眉,二十七又成了个细钩,到了月底,月亮又看不见了。
每个月都有月亮的圆缺变化,月复一月,年复一年,周而复始,每次都是那样地准确,这究竟是怎么回事呢?
让我们邀请一位朋友,带上一个又大又黑的球和一只手电筒,一起进入一间暗室来做一次月亮圆缺的演示吧!
把手电筒放到和眼睛差不多高的桌子上,并且将它放平、开亮,朝你的方向照来。再请你的朋友拿着那个大黑球站到你和手电中间,把它也举到手电筒那么高,而且让手电筒照亮它。这时,你就会很容易地看到:向着手电筒的那半个黑球变亮了,而背着手电筒的另外半个球则仍是黑暗的。亮的半边总是面向手电筒,不管球怎么放,都是如此。
这时,再请你的朋友就这么拿着球,让这球保持固定方向绕着你打转。而你自己呢?眼睛也要跟着球跑。当然,要做到这一点,你自己就必须在原地“自转”了。当你们这样做的时候,你也就看清楚了:大黑球被照亮的部分,时而整个儿地面向着你,时而完全背对着你,有时让你见得多些,有时却只让你看见细细的一条弧线;有的时候则刚好让你看到一半,也就是说,这时候你看到的那个球,是个半圆形,就像初七、初八时的月亮一样。
月亮盈亏,也就是这个道理。把手电筒当做太阳,把大黑球当做月亮,把你自己当做地球。太阳照亮半个月亮,月亮的一半永向太阳。月亮老是围着地球打转,它那被照亮的半边就时而背着地球(初一),时而面向地球(十五、十六),有时被我们看到多一点(十一、十二和十八、十九),有时被我们见得少些(初三、初四和二十六、二十七),也有的时候恰好只被我们看见一半(初七、初八和二十二、二十三)。
月亮绕地球转一圈,就完成了圆而复缺、缺而复圆的整个月相变化过程。弄清楚这个道理,对于了解日食、月食的成因是有很大帮助的。就拿天上月亮的运行来说吧,假如白道面和黄道面重合的话,那么每到农历初一,月亮跑到太阳、地球的中间,当亮的半面朝着太阳、暗的半面向着地球时,它就总和太阳、地球在同一条直线上。
于是每个月的初一就一定要发生一次日食了。不仅如此,而且每到农历十五、十六,月亮就一定会跑到地球的影子中去,人们就永远也看不到整夜的满月了。
代替每月一整夜满月的将是每个月发生一次月食,这对人们来说并不是什么愉快的事情吧!
然而,事实上白道和黄道并不重合。所以,当月亮转到和太阳同一方向上时,并不是每次都会挡住太阳的。从地球上看来,月亮的位置有时比太阳高些,有时又比太阳的位置低些。
当然,也有时它正好从太阳“面前”经过,也只有在这时候,从地球上有些地区看来,月亮把太阳挡住,日食发生了。
同样,当月亮转到和太阳相反的方向上时,也就不一定每次都钻到地影中间去。有时它从地影的上面经过,有时却从地影下方溜走。当然,也有时它正好穿过地影,那么,月食就发生了。
总之,日食如果发生,那么必定在农历初一;月食如果发生,那么一定在农历十五、十六(有时十七);而反过来却并不是每个农历初一都发生日食,也并不是每个月半都出现月食。
在月食过程中,月亮完全进入地球本影,发生的是月全食;在月食过程中,月亮始终只有部分进入地球本影,发生的是月偏食。和日偏食一样,月偏食只有初亏、食甚和复圆,而没有食既和生光的阶段。
地影很长,大约是1万千米,它伸展到月球轨道处的截口直径大约是9100千米,还比月亮本身粗大得多,所以月亮能进入地球的本影。对月食来说,不需要考虑地球的伪本影,也就是说,地影绝不会仅仅挡住月亮的中央部分而留下月轮的一圈边缘,这就是永远不会发生“月环食”的原因。
如果月亮只是进入了地球的半影,而没有进入地球本影,那么按理说这也是一种“食”,它叫做“半影月食”。但是,事实证明,这时月亮变暗很少,人们的肉眼发现不了,所以也就很少有人去关心它,而且一般也不把它叫做月食了。
知识点
磁场强度
磁场强度是线圈安匝数的一个表征量,反映磁场的源强弱。磁感应强度则表示磁场源在特定环境下的效果。打个不恰当的比方,你用一个固定的力去移动一个物体,但实际对物体产生的效果并不一样,比如你是借助于工具的,也可能你使力的位置不同或方向不同。对你来说你用了一个确定的力。而对物体却有一个实际的感受,你作用的力好比磁场强度,而物体的实际感受好比磁感应强度。
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