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怎样观看日食最安全?

2017.03.13 12:404643

由于太阳是一个能够发出极度强光的天体,因此即使当太阳被遮掩得只剩下弯弯一瓣时,都不可以用肉眼直接观测,否则会被强烈的阳光刺伤眼睛。那么究竟应该用什么方法观测日食才安全呢?

日食观测是天文观测里最危险的一项。它不像其他天文观测有摔到水沟里的危险,也没有受冻感冒的危险,可是却有把眼睛烧掉的危险。有人就因为太阳滤镜过热破掉而烧掉一截眉毛。那还是他先发现危险做了闪避动作才只烧掉眉毛,否则烧掉的就是眼睛了。所以观测日食的时候一定要学习正确的观测方法 ,而且还要随时注意突发状况,那么,怎样观看日食最安全?今天佰佰安全网就来普及这方面的天文灾害小知识

日食的定义

日食,又叫做日蚀,是月球运动到太阳和地球中间,如果三者正好处在一条直线时,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的黑影正好落到地球上,这时发生日食现象。

在民间传说中,称此现象为天狗食日。日食只在朔,即月球与太阳呈现合的状态时发生。日食分为日偏食、日全食、日环食、全环食。

日食形成的两个条件

日食是光在天体中沿直线传播的典型例证。月亮运行到太阳和地球中间并不是每次都发生日食,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5°9′的夹角。如果在朔日,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),就能发生日食,这是要满足的第二个条件。

日食的种类有哪些?

日全食

太阳比月球宽400倍,但离地球也是400倍远。由于对称的缘故,月球的暗影,也就是落在地球表面的阴影,宽度正好可以遮住整个太阳。太阳光球完全被月亮遮住,原本明亮的太阳圆盘被黑色的月球阴影遮盖。然而,也只有在日全食发生时才可能用肉眼观测到模糊的日冕(日冕层)。

日全食只在月球位于近地点时发生,此时月球的本影锥长度较月地之间距离长,本影锥才能扫到地球表面。由于太阳的实际体积比月球大很多,所以日全食通常只能在地球上一块非常小的区域见到,因为月亮的本影对太阳来说只是一个小点。(在全食区之外,所见的食相是偏食)。上一次日全食发生于2015320日。

在阳光照射下,月亮和地球在背向太阳的方向拖着一条影子。月亮扫过地面,产生了日食。日食必发生在朔日,即农历的初一。月亮钻进地影,造成了月食。

日偏食

中国史书上称“日有食之,不尽如勾”,造成日偏食的原因是因为观测者落在月球的半影区中,观测者会看见一部分的太阳被月球的阴影遮盖,但另一部分仍继续发光。太阳和月球只有部分重合,依据两者中心的视距离远近(太阳被月球遮盖的最大直径)来衡量食的大小。

通常日偏食是伴随着其他食相发生,如日全食或日环食或日全环食。但发生在极区的某些日食会是单纯的日偏食(不伴随其他食相),这是因为月球与黄道面的距离稍远,只有半影碰到地球表面,上一次不伴随其他食相的日偏食发生于20141023日。

日环食

当月球处于远地点时,月球的本影锥不能到达地球;到达地球的是由本影锥延长出的伪本影锥。此时月球的视直径略小于太阳。因此,这时太阳边缘的光球仍可见,形成一环绕在月球阴影周围的亮环。(在环食区之外,所见的食相是偏食)。上一次日环食发生于2013510日。

全环食

全环食只发生在地球表面与月球本影尖端非常接近,或月球与地球表面的距离和月本影的长度很接近的情形下。由于地球为球体之关系,而本影影锥接触地球时为日全食(常为在食带中间),在食带两端由于影锥未能接触地球,致只能有伪本影到达地球之下,所看到的是日环食。

所以,当全环食发生时,随着地月之间的相对运动,会先后出现环食→全食→环食,当然,对于某一个具体的地点来说,在一次日食过程中是不会同时看到全食和环食的。全环食发生机率甚少,上一次全环食发生于2013113日。

日食的食相是怎样的?

日全食发生时,根据月球圆面同太阳圆面的位置关系,可分成五种食相:

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。

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。

3.食甚。是太阳被食最深的时刻,月球中心移到同太阳中心距离最近;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。

对于日食,食甚后,月亮相对日面继续往东移动。

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。

观看日食具有怎样安全隐患?

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,否则会造成短暂性失明,严重时甚至会造成永久性失明。.

怎样观看日食最安全?

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

最简易的方法是找一块玻璃,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.

也可以利用已曝光过的黑白胶片来作为滤光片进行观测.方法是将软片拉出,在阳光下曝照约30,然后作充分时间的显影和定影.将两块(切不可单用一块)底片叠在一起,后用硬卡纸框夹在中间固定住,这样便可用来观看太阳了.

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的通过,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.切不可用已经破裂的太阳屏来观测太阳.

望远镜观测

一般用作观测风景的双筒望远镜,体积小,携带方便,而且视野广阔,容易寻找目标,价格也较便宜,是理想的观测日食的工具之一.通常可选择7×508×30的类型.7×表示放大倍率为7,50表示镜头口径为50毫米.镜头愈大,聚光力愈强,而分解力愈高.

目前市面上出售的折射望远镜是用作观测日、月食更为理想的工具.它的种类很多,价格有平有贵,倍率从几十倍到二三百倍都有.这类望远镜主要由一组凸透镜做物镜,远处的景物的光线透过物镜成像于焦点,再由目镜放大影像.一些正式的天文望远镜大多附有赤道仪底座,配件也较齐全.赤道仪可以很方便地追踪太阳的移动,配上照相机,就可以进行追踪拍摄.但这种折射望远镜价格当然较贵.

反射望远镜亦可用来观测日、月食.但由于它的镜筒不是密封的,经阳光照射后管内的空气受热而形成扰动性气流,会影响成像的质量,观测效果不太理想。

观看日食需要注意什么?

当然还有其他观看日食的方法,但要注意几种错误的观日食(或太阳)方法,并告诉其他人,以保障他们的安全。

1、绝对不可以透过双筒望眼镜、单筒望远镜、任何类型的眼镜、墨镜、烟色玻璃、太空毯、CD、偏振滤光镜或已曝光的彩色胶片看日食。它们不能保护眼睛。虽然它们能阻挡肉眼可见的光波长,但伤害眼睛的是肉眼看不到的光。紫外线和红外线仍会穿过这些物体,造成与可见光同样大的伤害。

2、使用太阳滤镜。如果你选择直接观测太阳,而不是把太阳投射到其它物体,那就得在眼睛前放置太阳滤镜。虽然在全食过程中,你或许可以直接观测日全食,不需要任何防护措施,不过,只有经验丰富的观测者,才能准确判断什么时候适合用肉眼看,以及在太阳重新出现前,什么时候必须立刻将太阳滤镜挡在眼前。

大部分日食现象为日偏食,大部分观测者都是新手,最好只透过太阳滤镜观看,这样比较安全。被阳光闪到一下,也会损坏视力,所以即使99.9%的太阳被遮着了,也是很危险的。市面上有售卖各种观测设备(摄像机、双筒和单筒望眼镜)的太阳滤镜。

选择单筒或双筒望眼镜的太阳滤镜时,一定要购买有关型号和品牌专用的滤镜。买到不合适的滤镜,或使用不当,可能会对眼睛造成永久性伤害。

3、制作日食投影装置或小孔仪。它们很容易做,而且是观测日食最简单及安全的方法,除了买几张海报纸,几乎不需要花钱。它的缺点是太阳的投影像非常小,但适合享受小孔仪制作及使用过程的小孩和青少年。

1)购买大张的海报纸或卡片纸。在中间剪出一个5厘米的四方形。

2)用一张铝箔盖着四方形。用别针或铅笔的尖端在铝箔中间戳一个洞。你也可以打多个洞,一次欣赏多个日食投影。

3)找一个观看日食的好地方。你得寻找平滑、有光泽的表面,最好是水泥表面。找不到这样的地方?那就多买一张海报纸或卡片纸,把它摊开放在地上,或是举着它。准备第2张卡片是个好主意。只要改变2张卡片的距离,你就能在第2张卡片上,看到不同大小及亮度的太阳投影像。

4)背对着太阳站着。举着卡片,让它离地约1米多高。把它举至肩膀以上或放在身侧,头不要挡着小孔。让卡片面向太阳。

5)现在,你应该可以在地面,或另一张卡片上,看到一个完美的圆圈。如果圆圈有些模糊,不妨将卡片与地面的距离缩短或延长,直到投影像清晰为止。这一点很重要,因为有的日食非常小,如果只能看到模糊的投影像,那就太没意思了。或者,把卡片往上或往下移动,改变投影像的大小和亮度。卡片最好离你1米远。

6)日食发生时,如果是日偏食,圆圈会缩小,变成新月形。如果是日全食,那它就会变成细线组成的O字形。

4、用投射设备观测日食。透过双筒或单筒望远镜投射日食像,也是另一种间接观测日食的安全做法。不过,只能用望远镜投射,而不是直接观察日食,才算安全。千万不要直接透过正在投射太阳的望远镜看日食!用望远镜投射及观测日食的方法如下:

1)用1张卡片或1个镜头,盖挡住双筒望远镜其中一侧的前物镜。

2)背对着太阳。一只手举起双筒望远镜,让它对着日食,让没有被盖着的镜片捕捉日食景象。根据望远镜的影子调整它的位置。

观看被投射到荧幕、墙壁或白纸上(用另一只手握着)的日食像。它应该离双筒望远镜的目镜约30厘米远。移动望远镜的位置,直到卡片、荧幕或墙壁上出现日食像。卡片离目镜越远,投影像越大。

适应这个方法后,不妨把双筒望远镜固定在三脚架上,或是用桌椅抵着它。望远镜越稳定,投影像越清晰。

如果你在非日食期间,用这个方法观看太阳,记得每分钟转移望远镜,别让它长时间对着太阳,以免变得过热。让这些光学设备休息1分钟左右,才再次观看太阳。

5、使用电焊用的护目镜。透过遮光号为14的电焊工专用护目镜,就能用肉眼观察太阳。这是最实惠及最容易买到的滤镜。在整个观测期间,护目镜必须完全遮盖双眼。你也可以把它放在双筒望远镜物镜前面。

你必须用护目镜遮盖所有镜片,如果只可以遮盖一个镜片,那就用盖子把另一个镜片盖好。

6、安装滤镜。这个方法比较昂贵,多为热诚的天文学业余爱好者,或有类似爱好,并愿意花钱购买昂贵装备的人所用。市面上有自带太阳滤镜的单筒和双筒望远镜,不过价格很高。除非你把观天象当成终生的兴趣爱好,那就可以考虑购买一个。你也可以只买滤镜,自己安装在单筒和双筒望远镜上。对大的望远镜来说,太阳滤镜是最好的选择,除了能保护眼睛,还能保护望远镜的镜片(参看“警告”一栏)。

不过,你必须注意几点。第一,你必须十分肯定自己买的是太阳滤镜,因为普通照相用的滤镜不能滤掉有害光线。

第二,必须是适合望远镜品牌和类型的滤镜。只向信誉好的经销商购买滤镜。要是你担心它的安全性,那就别使用它。如果你需要意见,就把它带到本地天文馆或俱乐部,咨询专业意见。假如钱不是问题,顶级的太阳滤镜是氢a滤镜,保证看得很清楚,还能看到日珥(太阳表面喷出的炽热的气流)。售价至少要上千元。安装特殊的太阳滤镜时,请记住:

安装前,先检查表面缺损。聚酯薄膜很容易穿孔或裂开,这样就不能用了。

安装后,确保滤镜装得很牢固。如有必要,可以用胶带把它固定好,以防它脱落。

有的滤镜用螺丝固定到目镜,千万别把这类滤镜安装在望远镜的目镜上。聚焦的光线会烧坏或使滤镜破裂。只要滤镜有一点点裂缝或分离,就会对眼睛造成永久性伤害。

总结,通过此文我们可知,我们一定要事先准备,并掌握安全、正确的观测方法。安全第一,绝对不要用肉眼直接观看太阳!

( 作者: 陈淼琪 )

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