# 日食月食原理 - 本影半影、沙罗周期、2026–2035 日月食表

> 用真实日月地尺寸演示日全食、环食与月全食：拖动月亮看本影伪本影、算食分与遮挡比，查任意年份日月食、沙罗序列和 2026–2035 日月食表。

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- 最后更新: 2026-10-29
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这个工具用真实的太阳、月球、地球半径和距离解释日月食：拖动月亮在近地点与远地点之间移动，看月影本影刚好够到或够不到地面，从而形成日全食或日环食，并算出地面影带宽度、食分和遮挡面积比。月食部分按比例画出月球处的地球本影与半影，计算食分和各阶段持续时间，并解释月全食为何呈红铜色。还可以按 Meeus 算法列出任意年份的全部日月食与它们的沙罗序列，并附 2026–2035 年值得关注的日月食。

## 使用步骤

1. 在「日食几何」中拖动月亮或滑块改变地月、日地距离，看本影长度与地面的关系
2. 拖动「月心偏离日心」或点播放，观察日面被遮挡的过程、食分与遮挡比
3. 切到「月食」调整月亮离地影中心的距离 γ，播放月亮穿过地影，查看本影食分与全食时长
4. 在「食季与沙罗」输入年份查看当年的日月食，点任意一次看前后的沙罗成员；最后一页是 2026–2035 日月食表

## 功能特点

- 影锥由真实半径与距离计算：本影长度、地面本影/伪本影宽度、半影直径
- 日面遮挡动画：食分与面积遮挡比实时计算，全食时显示日冕
- 月食：按比例的本影/半影、本影与半影食分、全食和偏食持续时间、丹戎等级
- Meeus 第 54 章：任意年份日月食及类型、γ、食分
- 沙罗周期计算：前后各 4 个成员，解释 223 朔望月 ≈ 242 交点月 ≈ 239 近点月
- 2026–2035 日月食表（NASA 目录），附独立计算的食甚时刻核对

## 常见问题

### 为什么会有日全食和日环食两种？

月球本影（完全看不到太阳的锥形区域）的长度约为 L = R月 × 日月距离 /(R日 − R月) ≈ 37.4 万千米，而月心到地面的距离在约 35 万到 40 万千米之间变化。月亮在近地点附近时本影能伸到地面，形成宽一两百千米的全食带；在远地点附近时本影尖端够不到地面，地面落在“伪本影”里，月亮看起来比太阳小，就成了环食。两者都发生时（影尖正好在地面附近）称为全环食。

### 食分和遮挡比有什么区别？

食分是太阳直径被月亮遮住的比例，遮挡比是太阳圆面积被遮住的比例。偏食时同样的食分对应更小的遮挡比，例如食分 0.5 时遮挡面积只有约 39%。日全食时食分大于 1（月亮视直径大于太阳），环食时食分小于 1，但遮挡比最多也只有 (月/日视直径)²。人眼对亮度不敏感，遮挡比超过 90% 天色才明显变暗。

### 月全食时月亮为什么是红色的？

月亮进入地球本影后并没有完全消失：阳光穿过地球大气时，蓝光被瑞利散射掉，剩下的红光被大气折射弯进本影，相当于全世界的日出和日落同时照亮月亮。大气中火山灰和云越多，月亮越暗，天文学家用丹戎等级 L0（几乎看不见）到 L4（明亮铜红色）描述。月球处的本影直径约为月球直径的 2.7 倍，所以月全食最长可达约 1 小时 40 多分钟。

### 什么是沙罗周期？

沙罗周期是 223 个朔望月，约 6585.32 天，即 18 年 11 天 8 小时。它几乎同时等于 242 个交点月和 239 个近点月，日、月、交点的相对位置和月亮距离都几乎复原，所以每隔一个沙罗会出现一次几乎相同的日食或月食。多出的约 8 小时让地球多转了三分之一圈，食带向西移约 120°，三个沙罗（约 54 年 1 个月）后才回到相近的经度。

### 为什么不是每个月都有日食和月食？

月球轨道和黄道有约 5.1° 的夹角，大多数新月时月亮从太阳上方或下方经过，满月时从地影上方或下方经过。只有当太阳接近月球轨道的交点（升交点或降交点）时才会成食，这段时间叫食季，每个食季约持续一个多月，一年约有两个，相隔约 173 天。因此每年至少有 2 次日食，最多可有 5 次日食和 7 次日月食。

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