日食與月食 - 銘傳大學

日 食 與 月 食2007.03.27~28銘 傳 大 學 通 識 課 程天 文 學 導 論 王 穎 聰1

地 球 與 月 球 繞 行 方 式• 以 北 極 星 的 角 度 來 看 :– 地 球 以 逆 時 針 自 轉 , 並 以 逆 時 針 繞 太 陽 公 轉– 月 球 以 逆 時 針 自 轉 , 並 以 逆 時 針 繞 地 球 公 轉• 地 球– 自 轉 一 圈 約 23 小 時 56 分 4 秒– 公 轉 一 圈 約 365.2422 天• 月 球– 公 轉 與 自 轉 一 圈 皆 約 27.3 天2

地 球 與 月 球 繞 行 方 式• 地 球 繞 日 , 地 球 上 的 人 看 太 陽 在 天 空 中 行走 的 路 徑 稱 為 黃 道 , 與 地 球 赤 道 傾 角 為23.5 度• 月 球 繞 地 , 地 球 上 的 人 看 月 球 在 天 空 中 行走 的 路 徑 稱 為 白 道 , 與 黃 道 傾 角 為 5 度• 兩 者 公 轉 軌 道 皆 為 橢 圓 形 , 橢 圓 形 有 兩 個焦 點 , 太 陽 位 於 地 球 公 轉 軌 道 的 一 個 焦 點上 , 地 球 位 於 月 亮 公 轉 軌 道 的 一 個 焦 點 上3

日 食 和 月 食 發 生 的 成 因• 太 陽 、 地 球 、 和 月 亮 成 ㄧ 直 線• 日 食 :– 月 亮 在 太 陽 和 地 球 之 間– 發 生 時 間 一 般 在 農 曆 初 一• 月 食 :– 地 球 在 太 陽 和 月 亮 之 間– 發 生 時 間 一 般 在 農 曆 十 六• 日 食 和 月 食 並 非 每 個 月 都 發 生– 原 因 : 黃 道 與 白 道 之 傾 角4

黃 道 與 白 道 傾 角5

太 陽 和 月 亮 看 起 來 哪 個 大• 太 陽 直 徑 約 140 萬 公 里 , 與 地 球 平 均 距 離為 1 億 5 千 萬 公 里• 月 亮 直 徑 約 3500 公 里 , 與 地 球 平 均 距 離 為38 萬 公 里• 太 陽 比 月 亮 大 400 倍 , 也 比 月 亮 距 離 地 球遠 400 倍– 看 起 來 有 時 候 太 陽 大 些 , 有 時 候 月 亮 大 些6

月 球 近 地 點 與 遠 地 點 大 小 差7

日 月 食 種 類• 日 食 :– 日 全 食 、 日 環 食 、 日 偏 食– 各 發 生 成 因 ?• 月 食 :– 月 全 食 、 月 偏 食– 各 發 生 成 因 ?– 為 什 麼 沒 有 月 環 食 ?8

日 食• 日 全 食– Total solar eclipse• 日 偏 食– Partial solar eclipse• 日 環 食– Annular solar eclipse9

日 全 食 過 程• 初 虧 → 食 既 → 食 甚 → 生 光 → 復 圓10

日 全 食 過 程 的 太 陽 景 象• 鑽 石 環 ( Diamond Ring ) & 倍 利 珠 ( Baily‘s Beads ) &日 冕 ( Corona )11

日 全 食 時 環 境 景 象• 天 急 速 變 暗 , 星 星 出 現 在 天 空• 大 地 昏 暗 , 鳥 獸 歸 巢• 溫 度 急 速 降 低 , 造 成 溫 差 而 起 風• 地 面 、 牆 上 出 現 繞 射 條 紋12

日 全 食 時 間• 月 全 食 時 間 最 長 可 長 達 1 小 時 45 分 鐘 , 而日 全 食 最 長 僅 能 7 分 31 秒• 要 達 到 日 全 食 最 長 時 間 的 四 個 條 件 :– 月 球 越 大 越 好 ( 月 球 在 近 地 點 )– 太 陽 越 小 越 好 ( 地 球 在 遠 日 點 )– 發 生 在 一 天 中 的 中 午 時 間– 發 生 在 赤 道 附 近 ( 約 於 春 分 或 秋 分 附 近 )13

日 全 食 影 片• 2006 年 利 比 亞 日 全 食• 時 間 :2006.03.29 上 午15

未 來 三 年 日 全 食 、 日 環 食 時 間• 2008 年 8 月 1日 , 甘 肅 省 金 昌市 , 可 以 獲 得 長度 約 1 分 45 秒 的 日全 食 時 間• 2009 年 7 月 22日 , 中 國 城 市 成都 、 重 慶 、 武漢 、 上 海 、 杭 州均 可 見 全 食200820082009200920102817171262215環全環全環南 極 洲 、 太 平 洋加 拿 大 、 北 冰 洋 、 蘇 聯 、 中 國大 西 洋 、 印 度 洋 、 印 尼印 度 、 中 國 、 太 平 洋非 洲 、 印 度 洋 、 緬 甸 、 中 國2010712全太 平 洋 、 南 美 洲 南 部16

月 全 食• 月 偏 食 時 , 可 看 見 月 亮 有 部 份 被 地 球 陰 影遮 住• 但 月 全 食 時 , 月 球 整 個 進 入 地 球 陰 影 , 按理 說 是 看 不 見 月 球 的 , 但 卻 能 看 到 整 個 古銅 色 的 月 亮 , 為 什 麼 ?17

月 全 食 月 面 古 銅 色 原 因• 太 陽 光 經 過 地 球 大 氣 層 會 被 折 射 , 其 中 紅光 波 長 較 長 、 折 射 角 較 小 , 恰 好 折 射 到 月球 面 上 所 致18

在 月 球 上 的 景 觀• 在 地 球 上 , 白 天 時 間 可 看 見 藍 色 的 天 空 , 為 什麼 ?• 想 像 自 己 身 在 月 球 上 時 :– 平 時 太 陽 高 掛 天 空 時 , 看 天 空 是 什 麼 顏 色 ?• 黑 色 。 為 什 麼 ?– 在 地 球 上 人 看 到 月 全 食 時 , 你 在 月 球 上 看 到 天 空 是 什麼 顏 色 的 ?• 黑 色 。 為 什 麼 ?– 在 地 球 上 人 看 到 月 全 食 時 , 你 在 月 球 上 看 到 周 圍 環 境是 什 麼 顏 色 的 ?• 古 銅 色 。 為 什 麼 ?19

月 球 上 的 景 觀20

這 今 明 兩 年 的 月 食 時 間200703/04月 全 食台 灣 地 區 能 見200708/28月 全 食台 灣 地 區 能 見200802/21月 全 食200808/17月 偏 食台 灣 地 區 能 見21