月相日食和月食(天文奥赛资料)

1、 月相、日食和月食East China Normal University一、 月球的距离和大小q 月地平均距离：384 400公里q 半径：1738公里，地球赤道半径的27.25%q 表面积：地球表面积的7.4%q 体积：地球体积的2.03%q 质量：7.1961022kg，地球质量的1/81.3q 平均密度：3.34g/cm3，约为地球的60.5%q 月面重力加速度：1.622m/s2，约为地面的1/6East China Normal University二、 月球表面q 月海q 月陆q 环形山q 辐射纹q 月谷 三、 月面的物理状况q 月海，月陆，环形山q 没有大气，没有水分，没有生命

2、地 月 系一、 地月系的绕转East China Normal University图2-18 月球和地球都绕它们的共同质心而运动（共同质心在地球内部位置的变化）East China Normal Universityq 月球绕转地球v 轨道形状椭圆，偏心率0.0549 ；v 白道：月球轨道在天球上的投影；v 黄白交角：白道面相对于黄道面的交角 （5 9 ）；v 周期：27.32日（恒星月）；v 速度：角速度：33 /小时，线速度1.02km/s。 East China Normal Universityq 几个概念v 恒星月：月球在白道上连续两次通过同一恒星（无明显自行）所需的时间：27.3

3、217日。v 从这一次新月（或满月）到下一次新月（或满月）所经历的时间：29.5306日。v 近点月：以月球近地点为参考点，月球的公转周期：27.5546日。v 交点月：以月球升交点（或降交点）为参考点，月球的公转周期：27.2122日。East China Normal Universityq 依月球公转周期可求出月球公转角速度：36027.3217日=13.2/日即为月球公转平均角速度q 由于月球公转轨道是个椭圆，所以公转速度是不均的。近地点最快，约为15/日；远地点最慢，约为11/日。q 月球在公转轨道上平均每日自西向东移行了13.2，因地球自转所造成的月球自东向西的周日视运动，必然逐日

4、向后推迟，地球自转13.2约需52分钟，所以月球每日出没地平的时间平均向后延迟52分钟。这就是我们日常所见明月当空逐日推迟的道理。East China Normal University图2-19 月球的同步自转，使它始终以同一半球对着地球q 月球自转v 月球自转与其公转同步，即方向相同，周期相等。因此称同步自转；v 大体上只看到相同的半个月面。地球East China Normal University二、 月相和朔望月q 月相变化的因素：太阳照射方向；地球观测方向v 方向相反，新月；v 方向相同，满月；v 方向垂直，上下。月相变化动态演示月相变化动态演示East China Normal

5、University图2-20 月相的变化（一）上半月由亏转盈，凸面向西，下半月由盈转亏，凸面向东（外圈表示地球上所见的月相）太阳光线上图：旧历上半月傍晚所见的月亮；East China Normal University图2-20 月相的变化（二）下图：旧历下半月清晨所见的月亮q 月相变化周期：29.5306日（朔望月）q 月相、方位和时刻月相 距角 与太阳出没比较 月出 中天 月落 见月时间 新月0 同升同落 清晨 正午黄昏彻夜无月满月180此起彼落黄昏 半夜清晨通宵见月上弦月 90迟升后落正午 黄昏半夜上半夜西天下弦月 270早升先落半夜 清晨正午下半夜东天v 月亮愈圆见月时间越长；月牙

6、愈窄，见月时间愈短。满月通宵可见，弦月半夜可见，新月则不见。East China Normal University日食和月食一、 日月食和天体的影锥q 影锥分类v 本影：在太阳照射下，地球和月球都在背太阳方向拖着一条很长的影子，它主要部分是一个以其顶端背向太阳的会聚圆锥，太阳光辉全被遮蔽。q 半影：在影区内，得到部分的太阳光辉。q 伪本影：在半影、本影的延伸部分，是一个与本影同轴而反向的发光圆锥，得到太阳边缘部分光辉。q 半影和伪本影的不同部分，明暗程度不同：愈接近本影，愈阴暗；离本影愈远，日轮被遮蔽程度愈远，愈明亮。East China Normal Universityq 本影长度v 天

7、体半径愈大，距离愈远，其影锥愈长；v 地球本影平均长度：1 377 000km；v 新月时，月影平均长度：374 500km（略小于月地平均距离）。East China Normal University二、 日月食种类q 日食种类v 日全食：月球本影笼罩的地面；v 日环食：月球伪本影笼罩的地面；v 日偏食：月球半影笼罩的地面。q 月食种类v 月全食，月球全部隐入地球本影；v 月偏食，月球部分进入地球本影；v 无月环食。月食的动态演示East China Normal Universityq 日月食过程v 日食过程：月轮向东赶超并掩蔽日轮的过程月球和太阳都在天球上向东运行，月球以恒星月为周期，

8、速度为1310/日，太阳以恒星年为周期，速度为59 /日，显然，月球以1211 /日的速度，自西向东追赶太阳和地球的本影。East China Normal Universityv 日食从日轮西缘开始，于东缘结束；v 月食过程：月轮向东赶超地球本影，从而被掩的过程；v 月食从月轮东缘开始，于西缘结束；v 全食的三个阶段：偏食全食偏食（日环食没有全食阶段）East China Normal Universityv 全食的四个食相：初亏食既（食甚）生光复圆（偏食没有食既和生光）；v 食甚：日食和月食过程中，月轮中心与日轮地本影截面中心最接近的瞬间；v 食分：食甚时月轮或日轮的被“食”程度。（以日月

9、视直径为单位）。East China Normal University图5-1 日全食的过程（一）此图在假定日、月没有周日运动条件下，表示同一地点所见的日全食过程。East China Normal University 月球向东赶超太阳的运动，是在二者各自向西周日运动过程中发生的，具体情况又因纬度、季节和南北半球而不同。1.天赤道向南倾斜，天北极为仰极，可知是在北半球；2.天赤道与地平圈交角为当地余纬，故纬度为45 N；3.太阳周日圈(赤纬)在天赤道以南，故北半球正值冬季；4.日、月正在向西方地平下落，可见时间接近傍晚。图5-2 日全食的过程（二）East China Normal Univ