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“金边日食”巧遇“最长白天” 超级日环食震撼上演;错过今天再等十年,各地最佳观测时间;安全观测日环食指南

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一场十年以来最佳的“金边”日环食超级天象于2020年6月21日13时10分至17时30分天宇上演,覆盖中国全境,这将是2020年最短也是最惊艳的一次日环食。6月21日的这次日环食,月球遮挡太阳的区域很大,几乎把整个太阳遮挡住,只留下周围很小的一圈日光可以透过,所以看到的环要纤细许多,就被冠以了“金边日食”的名称。虽然是最美“金边日环食”,但大多数人看到的,更可能是日偏食。当日食发生时,随着三个天体之间的相互运动,月球影子在地球上也会自西向东扫过一片区域。地球上能够处于月球伪本影区的地方,就是我们所谓的环食带,位于环食带的人们便可以在特定的时间看到短暂的日环食。对于这次的日环食,环食带从我国西部西藏地区开始,宽度只有20公里左右,往东经过四川、贵州、湖南、江西、福建和台湾等地时,宽度也不会超过50公里。6月21日,在这个地图上深红色飘带区域的人,将有幸观察到日环食(不被云遮挡的话)。而在这条红色飘带南北两侧上千公里的范围内,则可以观察到不同程度的日偏食,如下图。中国东部和中部地区的同学,如果错过今年6月21日,则要等到2030年6月1日才能再看到一次日偏食。而日环食或日全食则平均要过几百年才会在同一个地方再次出现。但你知道吗,很多常见的日食观测方法其实是非常危险的。因观察日食而视觉受损多发生在儿童和青少年身上,本文旨在及时帮助大家做好准备,清晰又安全地观测6月21日即将发生的日食。正确观测日环食的方法:过滤法正规的太阳观测过滤膜或观测镜表面上看起来跟黑灰色铝箔纸一样不透明,它们实际上能够过滤掉超过99.999%的可见光和紫外线,以及超过99.99%的红外线,也就是透射率不到万分之一或者十万分之一。它们的价钱也并不昂贵,在美国有些几美元就能买到。我们上小学的时候,学校让我们带一块涂了墨的玻璃(或者烟熏过的玻璃)去观察日食,这也只是聊胜于无的保护,并不安全,更不能长时间使用。而偏振滤光镜(比如多数3D电影眼镜)透光率是百分之五十,如果在同样方向叠加使用,无论加多少层都没有更好的遮光效果。一般最常用的日食观测工具是贴有巴德膜的日食眼镜。巴德膜是德国Baader Planetarium公司发明的一种镀了金属的树脂膜,看起来有点像我们厨房里用的铝箔纸,特殊的材料可以将太阳光消减十万倍,能够较好的满足观测太阳时的安全性,但同样建议每隔几分钟就休息一下眼睛。成像法(小孔成像法)如果没有专业的太阳滤镜或者滤膜怎么办呢?另一个观察太阳的方法是成像法。但注意,不可以裸眼观察水面或镜面给太阳成的镜像(虚像)。用墨水或油反光是我国古人用过的方法。现在报纸和网络上还有人推荐利用一盆加了墨的水来观测日食,这也非常危险。尽管加了墨,水表面对阳光的反射也高于安全剂量几个数量级,一定不要直接用裸眼接收能形成镜面反射的表面(水面、玻璃、金属等)对太阳的反光。这里说的成像法是指:制造光路让太阳能成一个实像,把实像投影在幕布(或地面墙面)上,再进行观看——眼睛接收到的是幕布对实像漫反射的光线,这样才是安全的。我们都知道小孔成像的原理,光线穿过小孔投射在幕布上形成与光源180度旋转对称的实像。小孔越小,成像边界越清晰(可是像也越暗)。幕布四周越暗,光源越亮,对比度越强,效果越好。幕布离小孔越远,成像越大。各种简易成像法观察日食小孔成像原理初中物理就学过。我们可以拿针在硬纸板上扎孔,组成各种图案或者文字,放在阳光下,将倒立的日食影像投影到地面、人的身上等位置。其实身边还有很多现成的小孔可供选择,譬如树叶之间的缝隙就是自然的小孔,双手较差指缝之间的缝隙同样可行,而家中的漏勺、蒸锅篦子也可以拿出来尝试,在阳光下烹饪出一个个可爱的“日牙饼”。

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