形成過程

日食的形成所謂"食"就是指一個天體被另一個天體或其黑影全部或部分掩遮的天文景象。日食主要有日全食、日偏食及日環(huán)食三種。日食發(fā)生的原理是地球上的局部地區(qū)被月影所遮蓋而造成的。日食必發(fā)生在朔日，即農(nóng)歷的初一（朔）。這是因為只有在那一天，月亮才會出現(xiàn)在太陽與地球之間的連線上，這樣才有可能使月球擋住太陽而形成日食。同樣地，月食一定出現(xiàn)在望日，即農(nóng)歷十五。每個月的初一都會有日食，不是每個月的十五都會有月食。這是因為除了上面的條件外，影響日食和月食出現(xiàn)的還有其他一些因素。我們把地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)的軌道稱為黃道，把月球圍繞地球公轉(zhuǎn)的軌道稱為白道。黃道平面與白道平面不是相同的，它們之間平均有5°09′的夾角，并且隨時發(fā)生變化。只有當月球運行到黃道和白道的升交點和降交點附近時，才會發(fā)生日食。日食的過程可分為五個階段，而只有日全食才擁有全部過程，日偏食和日環(huán)食則沒有食既和生光。初虧：太陽與月球第一次外切，太陽光球西面剛切入月球東面的時刻。食既：太陽與月球第一次內(nèi)切，太陽光球剛完全被月球掩蔽的時刻。食甚：月球中心與太陽中心距離最小的時刻。生光：太陽與月球第二次內(nèi)切，太陽光球剛從月球西面露出來的時刻。復圓：太陽與月球第二次外切，太陽光球剛完全離開月球背后的時刻。初虧、食既、生光和復圓又分別稱為第一、第二、第三、第四接觸。

種類

日食共有三種，即：日偏食、日環(huán)食和日全食。月球遮住太陽的一部分叫日偏食。月球只遮住太陽的中心部分，在太陽周圍還露出一圈日面，好象一個光環(huán)似的叫日環(huán)食。太陽被完全遮住的叫日全食。這三種不同的日食的發(fā)生跟太陽、月球和地球三者的相互變化著的位置有關，并且也決定于月球與地球之間的距離變化。 月球比太陽小得多，它的直徑大約是太陽直徑的四百分之一，而月球與地球間距離也差不多是太陽與地球間距離的四百分之一，所以從地球上看，月亮與太陽的圓面大小差不多相等，因而能把遮住而發(fā)生日食。地球公轉(zhuǎn)和月球公轉(zhuǎn)軌道都是橢圓，不論是太陽與地球間距離，還是月球與地球間距離，并不是固定不變的，而有時比較遠，有時又比較近，因此月球本影的長短也不一樣，月球本影最長時有379660公里，最短時為367000 公里，而地球與月球之間的距離最近時為356700公里，最遠時達406700公里。如果某個時刻月球本影比地球與月球之間的距離大，地球上被月球本影掃過的地帶就可以看到日全食。如果月球本影比地球與月球之間的距離小，月球本影的尖端到不了地球的表面，那么在影尖延長出來的小影錐（叫偽本影）掃過的地帶可以看到日環(huán)食。被月球半影掃過的地帶均可以看到日偏食，在偏食區(qū)內(nèi)離全食區(qū)越近，偏食的程度就越大。月球本影和半影沒有掃過的地方，根本看不見日食。

發(fā)生次數(shù)

日食的次數(shù)以下是本世紀（1901-1999）發(fā)生全世界范圍內(nèi)日食的次數(shù)：種類 次數(shù)　　日偏食 78日環(huán)食 73日全食 71　　混合食 6總計 228

產(chǎn)生現(xiàn)象

日食發(fā)生時的影響及現(xiàn)象發(fā)生日全食時，光線穿過樹葉的縫隙投影出新月的影子。發(fā)生日全食時，動物常常準備睡覺，或行為異常。發(fā)生日全食時，當?shù)氐臏囟韧ǔ陆抵辽?0度以上。當99%的太陽表面被覆蓋時，能看到的晨昏蒙影現(xiàn)象。在日全食期間，地平線的周圍會有一個窄的光帶，這是因為觀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離。在現(xiàn)代的原子鐘出現(xiàn)之前，天文學家通過對日食的古代記錄進行研究，發(fā)現(xiàn)地球旋轉(zhuǎn)的周期每個世紀變慢了0.001秒。《漢書·五行志》對發(fā)生于漢征和四年八月辛酉晦（公元前89年9月 29日）的日食記載：“不盡如鉤，在亢二度，晡時食，從西北，日下晡時復?！边@條記錄告訴我們，食分很大，光亮的太陽圓面只剩下一個鉤形了，食起于西北方向，這時太陽位于亢宿二度等。

規(guī)律周期

日食的規(guī)律與周期由于地球繞太陽和月亮繞地球的公轉(zhuǎn)運動和黃白交點的移動都是有規(guī)律的，所以相隔一定的時間就會發(fā)生一次大致類似的日、月食。早在古代，巴比倫人就根據(jù)對日食和月食的長期統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)了日、月食的循環(huán)周期為233個朔望月，也就是18年11又1/3日，即沙羅周期。日食(月亮界于太陽和地球之間)持續(xù)的最長時間為7分31秒。1955年發(fā)生在費城西部持續(xù)時間為7分8秒的日蝕是近年最長的一次。據(jù)預測，2186年大西洋中部地區(qū)將發(fā)生一次持續(xù)時間7分29秒的日蝕。1995年，泰國曼谷的一次日蝕中，一位母親和孩子被攝影照片，這次日蝕在該國某些地區(qū)為日全蝕。月蝕(月亮運行進入地球的阻影)持續(xù)的最長時間為1小時47分。2000年7月16日，在北美的西海岸人們看到這種景象。由于月球、地球運行的軌道都不是正圓，日、月同地球之間的距離時近時遠，所以太陽光被月球遮蔽形成的影子，在地球上可分成本影、偽本影（月球距地球較遠時形成的）和半影。觀測者處于本影范圍內(nèi)可看到日全食；在偽本影范圍內(nèi)可看到日環(huán)食；而在半影范圍內(nèi)只能看到日偏食。

歷史記載

日食，尤其是日全食是最引人注目的天象之一。中國古人早在三千多年以前，就對日食現(xiàn)象做了記載。最早的記載是《書經(jīng)·胤征篇》，據(jù)考證，這次日食大概發(fā)生于夏代仲康元年。 公元前1217年5月26日，居住在中國河南省安陽的人們，正在從事著各種各樣的正?；顒?，可是一件驚人的事情發(fā)生了。人們仰望天空，之間光芒四射的太陽，突然產(chǎn)生了缺口，光色也暗淡下來。但是，在缺了很大一部分後，卻又開始復原了。這就是人類歷史上關于日食的最早記錄。它刻在一片甲骨文上。中國古代對日食的觀察，保持了紀錄的連續(xù)性。例如在《春秋》這本編年史終究記載了有公元前770年—公元前476年的244年中的37次日食。從公元3世紀開始對于日食的記錄，更是一直延續(xù)到近代，長達一千六七百年之久。在出土的商代甲骨卜辭中，被認定的日食紀事有5次。這是發(fā)生在公元前14世紀至12世紀之間的日食紀事。 在古書《詩經(jīng)·小雅》中，也有日食紀事："十月之交，朔日辛卯，日有食之。"據(jù)考證，這次日食發(fā)生在周幽王六年，即公元前776年9月6日。到了漢代，就不只是記錄日食發(fā)生的時間了，對日食時的太陽位置、起止時刻、見食時間、食分（即日面所食部分占整個日面的比例）以及日食初虧所起的方位等，也多做明確記錄。例如《漢書·五行志》對發(fā)生于漢征和四年八月辛酉晦（公元前89年9月 29日）的日食記載："不盡如鉤，在亢二度，晡時食，從西北，日下晡時復。"這條記錄告訴人們，食分很大，光亮的太陽圓面只剩下一個鉤形了，食起于西北方向，這時太陽位于亢宿二度等?！　?jù)統(tǒng)計僅春秋時代記載的日食就有37次，其中33次已經(jīng)被證明是完全可靠的，如果從春秋時代起算到清乾隆年間為止，中國記錄了大約有1000次左右，這不愧為世界上最完整的日食記錄?，F(xiàn)代天文學家和物理學家們，正在利用這些珍貴的史料探討地球自轉(zhuǎn)的不均性等重大課題。

觀測方法

觀測日食，不要用眼睛直接正對著太陽觀看。幾十年前，就因為直接用眼睛看日食，德國有幾十人雙目失明！直接用眼睛看早日食為什么會傷害眼睛甚至使人雙目失明？原來太陽光以及其中看不見的紅外線中包含大量的熱能，被物體吸收后會產(chǎn)生大量的熱。大家都有這樣的體會，用眼睛直接看太陽，即使只看短短的一剎那，眼睛就會受到很大的刺激，好久好久眼前一片昏暗，很難恢復過來，這是因為眼睛里有一個水晶體，它能起聚光鏡的作用。對準太陽看，太陽的熱能被它聚集在眼底的視網(wǎng)膜上，就會覺得刺眼；如果經(jīng)過一些時間后，視網(wǎng)膜就會被燒傷而失去視力。在發(fā)生日食時，大部分時間都是偏食，月亮只擋住了一部分太陽，剩下的部分仍然和平常一樣，所以直接用眼睛看的時間長了，同樣會燒傷眼晴的。通?？捎靡粔K涂了黑的玻璃放在眼睛前面看（或者把玻璃放在煙火上面熏黑）?！　∧珜拥暮穸纫鶆?，能使眼睛透過它而看到太陽成為古銅色，看上去既不刺眼，又能看清楚。有時也把加了墨汁的水倒人盆中，觀看映在水中的太陽。也有的拿完全曝光的相片底片，幾個疊在一起觀看。用望遠鏡觀看的人，必須在鏡片前加上濾光片，原理也同樣是為了減弱太陽光， 使它不致燒傷眼睛。但無論如何絕對不能把眼睛湊近望遠鏡直接去看太陽，否則就會把你的眼晴燒傷。在不觀測時，不要將望遠鏡或相機指向太陽，并須蓋上鏡頭蓋，以免鏡頭過分吸熱，導致爆裂。

神話

對古代人而言，日食是十分可怕的。如果你能了解太陽對糧食耕種、日常生活的影響，你就會關心天上的太陽為什么突然不見了。中國古代認為日食是因為一條龍吞掉了太陽，其它的文明也認為這是不祥之兆，有許多“解決方法”：打鼓、朝天空射箭、拿物或人祭祀等。據(jù)傳，曾經(jīng)有一次致命的日食報告錯誤。這是說公元前二世紀的兩個中國天文家由于一些原因沒報告日食。那時的中國帝王認為自己是天子，十分重視天象，認為那是上天給的暗示，因此他請了一批天文家定期觀測天象。那時彗星和流星不能被預言，但日食是可以預測的。兩位天文家沒有告訴帝王日食這一重大天象的發(fā)生，帝王盛怒，將兩人斬首示眾。那時的天文學家比現(xiàn)在危險得多。