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日全食(shi)（Eclipse）是日食(shi)的(de)一種，即在地球(qiu)上的(de)部(bu)分(fen)地點太(tai)陽光被月亮全部(bu)遮住的(de)天文現(xian)象。日全食(shi)分(fen)為初虧(kui)、食(shi)既、食(shi)甚、生光、復圓五個(ge)階段(duan)。由于月球(qiu)比地球(qiu)小(xiao)，只(zhi)有在月球(qiu)本(ben)影中(zhong)的(de)人們才能看(kan)到日全食(shi)。民間(jian)稱此現(xian)象為天狗食(shi)日。

2020年12月1日，天文專家(jia)介紹(shao)，日全食將在12月14日現身，發生(sheng)在南半球。

北京時(shi)間2021年(nian)12月(yue)4日迎來了2021年(nian)全(quan)年(nian)唯一(yi)一(yi)個日全(quan)食。本次日全(quan)食自北京時(shi)間12月(yue)4日13時(shi)29分(fen)開(kai)始(shi)至17時(shi)37分(fen)結束，我國無法見到。全(quan)食帶從大西洋南部開(kai)始(shi)，經過南極(ji)洲，在(zai)太平洋南部結束。

現象描述

日全(quan)食是(shi)日食的(de)(de)(de)一種(zhong)，發生(sheng)在新月(yue)在黃道(dao)和(he)白(bai)道(dao)的(de)(de)(de)交點附近18°左右的(de)(de)(de)范圍(wei)內。日全(quan)食發生(sheng)時隨著月(yue)球(qiu)遮擋住(zhu)太陽輻射(she)，大氣層高處的(de)(de)(de)電離(li)層也會發生(sheng)一些相應變化。這暫(zan)時會對信(xin)號需經(jing)過電離(li)層反射(she)的(de)(de)(de)無線電中(zhong)波(bo)、短(duan)波(bo)通(tong)信(xin)造(zao)成一定干擾，使用超(chao)短(duan)波(bo)的(de)(de)(de)調頻廣播、手機、無線上網等則(ze)不受(shou)影(ying)響(xiang)。不過，對整(zheng)個地球(qiu)磁場而言，這種(zhong)影(ying)響(xiang)還(huan)是(shi)微小的(de)(de)(de)。另外，日食造(zao)成的(de)(de)(de)降溫(wen)不會很大。

上一次發生(sheng)在(zai)(zai)中國(guo)的日(ri)(ri)全(quan)食發生(sheng)于2009年(nian)(nian)7月22日(ri)(ri)，而下一次將(jiang)在(zai)(zai)2034年(nian)(nian)3月20日(ri)(ri)發生(sheng)在(zai)(zai)西(xi)藏北部的山區(qu)(qu)，但基本(ben)是無人區(qu)(qu)。另外2035年(nian)(nian)9月2日(ri)(ri)，還有一次日(ri)(ri)全(quan)食在(zai)(zai)我國(guo)北方(fang)發生(sheng)，時(shi)長1分29秒(miao)。

一次日全食的過(guo)程可(ke)以(yi)分(fen)為以(yi)下五個時期：初(chu)虧、食既(ji)、食甚、生光、復圓。

初虧

由于月亮自(zi)西(xi)向東繞(rao)地球運(yun)轉，所以日(ri)食(shi)總是(shi)在(zai)太(tai)陽圓面的(de)西(xi)邊緣開始(shi)的(de)。當月亮的(de)東邊緣剛接觸到太(tai)陽圓面的(de)瞬間（即月面的(de)東邊緣與日(ri)面的(de)西(xi)邊緣相外(wai)切的(de)時(shi)刻），稱為初虧(kui)。初虧(kui)也就(jiu)是(shi)日(ri)食(shi)過程開始(shi)的(de)時(shi)刻。

食既

從初虧開(kai)始(shi)，英國天文學(xue)家倍利(li)最(zui)早描(miao)述了(le)(le)這種現象，因此又稱(cheng)為倍利(li)珠(zhu)。這是由于(yu)月(yue)球(qiu)表面有許(xu)多崎嶇(qu)不平(ping)的山峰(feng)，當陽光照射到月(yue)球(qiu)邊(bian)緣時，就形(xing)成(cheng)了(le)(le)貝利(li)珠(zhu)現象。

食甚

食(shi)(shi)既(ji)以后，日輪繼(ji)續東移，當月(yue)輪中心(xin)和日面中心(xin)相距最近時，就到食(shi)(shi)甚(shen)。食(shi)(shi)甚(shen)是太陽被月(yue)亮遮(zhe)去(qu)最多的時刻(ke)。

生光

月亮繼續往(wang)東移動，當月面的(de)(de)(de)西邊(bian)緣(yuan)(yuan)和(he)日面的(de)(de)(de)西邊(bian)緣(yuan)(yuan)相(xiang)內切的(de)(de)(de)瞬間，稱為(wei)生光，它是日全食結束(shu)的(de)(de)(de)時(shi)刻。在(zai)(zai)生光將發(fa)生之(zhi)前，鉆石環、貝利珠的(de)(de)(de)現象(xiang)又會出(chu)現在(zai)(zai)太(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)(de)西邊(bian)緣(yuan)(yuan)，但也(ye)是很(hen)快就(jiu)會消失。接著在(zai)(zai)太(tai)陽(yang)(yang)西邊(bian)緣(yuan)(yuan)又射(she)出(chu)一線刺眼的(de)(de)(de)光芒，原來(lai)在(zai)(zai)日全食時(shi)可以看到的(de)(de)(de)色(se)球層(ceng)、日珥(er)、日冕(mian)等(deng)現象(xiang)迅(xun)即隱沒(mei)在(zai)(zai)陽(yang)(yang)光之(zhi)中，星星也(ye)消失了，陽(yang)(yang)光重新普照大地(di)。

復圓

生光之后，月面(mian)繼(ji)續移離(li)日面(mian)，太(tai)陽(yang)被遮(zhe)蔽的(de)部分(fen)逐(zhu)漸減少，當(dang)月面(mian)的(de)西邊緣與(yu)日面(mian)的(de)東(dong)邊緣相切的(de)剎(cha)那(nei)，稱為復(fu)圓。這時太(tai)陽(yang)又呈現出圓盤形(xing)狀，整個日全食過程就宣告(gao)結束了。

現象原理

發生日全食是因為(wei)(wei)太陽靠近(jin)月(yue)球軌道(dao)與地球軌道(dao)的(de)(de)一個交點，而同時月(yue)球在距此(ci)點的(de)(de)最遠(yuan)的(de)(de)點上(shang)。即為(wei)(wei)光的(de)(de)直線傳播。

之所以會發生日全食(shi)，是因為存在一種神(shen)奇的對稱性。太(tai)陽的直徑是月(yue)亮(liang)(liang)(liang)(liang)的400倍(bei)，而它(ta)距地(di)球(qiu)的距離正好(hao)也是月(yue)亮(liang)(liang)(liang)(liang)的400倍(bei)。結果，當月(yue)亮(liang)(liang)(liang)(liang)完全處于地(di)球(qiu)和太(tai)陽之間時，對那些完全處于月(yue)亮(liang)(liang)(liang)(liang)陰影中(zhong)(zhong)的人(ren)來(lai)說(shuo)，太(tai)陽的表面便(bian)被(bei)完全遮(zhe)擋了。太(tai)陽變(bian)成了黑色(se)，只留下一個金色(se)的光環，天空變(bian)成了靛(dian)青色(se)。鳥兒此時會失去方向，或者會飛回巢中(zhong)(zhong)，蝙蝠和其它(ta)夜行動(dong)物則可能睡眼(yan)惺忪地(di)出(chu)來(lai)活動(dong)。

現象觀測

歷史上重要的日全食

公元前(qian)1948年(nian)，有人觀測到了日食(shi)(shi)。傳說夏(xia)代一(yi)位天(tian)文官因沉湎酒色(se)，漏報日食(shi)(shi)，被砍首以警示玩忽職守者。甲骨文中共有1000多次日食(shi)(shi)記錄。最早(zao)是(shi)《尚書》記載的(de)發(fa)生在公元前(qian)1948年(nian)的(de)一(yi)次日食(shi)(shi)。

公元前776年(nian)9月6日，《詩(shi)經·小雅》記載(zai)：“十月之交，朔(shuo)日辛卯，日有食之。”

公元前585年，米提(ti)斯與利比亞兩(liang)族(zu)打(da)仗(zhang)，打(da)到一半時忽然間太陽消失(shi)不(bu)見了(le)，兩(liang)族(zu)族(zu)人害怕災禍的(de)到來，終于達成美好的(de)結果——兩(liang)族(zu)講和通婚。

1868年8月18日(ri)(ri)(ri)，東非、阿拉伯半(ban)島(dao)、印(yin)度半(ban)島(dao)、中南半(ban)島(dao)、馬來群島(dao)部分(fen)地區(qu)出現(xian)日(ri)(ri)(ri)全食，法國天文學家(jia)皮埃爾·讓森在(zai)英屬印(yin)度的貢土爾觀測日(ri)(ri)(ri)全食時，發現(xian)了日(ri)(ri)(ri)珥光譜中的新譜線，進而發現(xian)新元素氦(hai)。

1919年5月29日，秘魯、智利、玻(bo)利維(wei)亞、巴西(xi)(xi)、利比(bi)(bi)里亞、法屬(shu)(shu)(shu)西(xi)(xi)非(fei)(fei)、英屬(shu)(shu)(shu)黃金(jin)海岸、葡屬(shu)(shu)(shu)圣多(duo)美普(pu)林(lin)西(xi)(xi)比(bi)(bi)、西(xi)(xi)屬(shu)(shu)(shu)幾內亞、法屬(shu)(shu)(shu)赤道(dao)非(fei)(fei)洲、比(bi)(bi)屬(shu)(shu)(shu)剛果、北羅(luo)德西(xi)(xi)亞、尼亞薩蘭、德屬(shu)(shu)(shu)東非(fei)(fei)、葡屬(shu)(shu)(shu)東非(fei)(fei)部分地區出現日全食(shi)，幾乎整個南美洲、非(fei)(fei)洲和周邊一(yi)些地區出現日偏食(shi)。兩支(zhi)觀測隊(dui)分別(bie)在巴西(xi)(xi)索(suo)布拉爾及葡屬(shu)(shu)(shu)圣多(duo)美普(pu)林(lin)西(xi)(xi)比(bi)(bi)普(pu)林(lin)西(xi)(xi)比(bi)(bi)島觀測，證實了廣義相對論的重力(li)透鏡效應。

1973年(nian)6月30日(ri)(ri)，巴西、圭亞(ya)(ya)那、荷(he)屬(shu)(shu)(shu)圭亞(ya)(ya)那、葡(pu)屬(shu)(shu)(shu)佛得(de)(de)角、毛里塔(ta)尼亞(ya)(ya)、馬里、阿爾(er)及利亞(ya)(ya)、尼日(ri)(ri)爾(er)、乍得(de)(de)、中非、蘇丹(dan)（全食(shi)帶在該國(guo)覆蓋的區(qu)域大(da)部分(fen)(fen)屬(shu)(shu)(shu)于今南蘇丹(dan)）、烏(wu)干達、肯尼亞(ya)(ya)、索(suo)馬里和英(ying)屬(shu)(shu)(shu)塞舌爾(er)部分(fen)(fen)地區(qu)出現(xian)日(ri)(ri)全食(shi)，大(da)西洋(yang)(yang)兩(liang)岸至(zhi)印度(du)洋(yang)(yang)之間(jian)的廣大(da)區(qu)域出現(xian)日(ri)(ri)偏食(shi)。美國(guo)、英(ying)國(guo)、法國(guo)等國(guo)科學家借(jie)助協(xie)和式飛(fei)機在毛里塔(ta)尼亞(ya)(ya)、馬里、尼日(ri)(ri)爾(er)、乍得(de)(de)上(shang)空觀測，將全食(shi)時間(jian)延長(chang)至(zhi)地面的10倍以(yi)上(shang)，達到74分(fen)(fen)鐘，是人類歷史上(shang)單次(ci)日(ri)(ri)全食(shi)觀測時間(jian)最長(chang)的記(ji)錄。

1997年3月9日(ri)，哈薩克斯(si)坦、中國、蒙(meng)古和(he)俄羅斯(si)部分地區(qu)出(chu)現(xian)(xian)日(ri)全(quan)食(shi)，亞洲東部和(he)北美(mei)洲西北部地區(qu)出(chu)現(xian)(xian)日(ri)偏食(shi)。1995年發現(xian)(xian)的(de)海爾-波普彗星在(zai)日(ri)全(quan)食(shi)期間出(chu)現(xian)(xian)在(zai)天空，此前日(ri)全(quan)食(shi)與亮彗星同(tong)時(shi)出(chu)現(xian)(xian)的(de)記錄僅(jin)有3次。中國科學家(jia)在(zai)漠河觀測(ce)時(shi)發現(xian)(xian)除虧、復圓時(shi)重(zhong)力加速(su)度(du)出(chu)現(xian)(xian)異常(chang)降低的(de)“重(zhong)力雙谷”，尚未(wei)得到(dao)合理解釋。

2016年3月9日(ri)印(yin)(yin)度尼西亞將(jiang)出現(xian)一次日(ri)全(quan)(quan)食。印(yin)(yin)尼很多地(di)區都可以看到(dao)持續2到(dao)3分鐘的日(ri)全(quan)(quan)食，包括蘇(su)門答臘(la)島、加里曼丹島、蘇(su)拉威(wei)西島、馬魯古(gu)島。印(yin)(yin)尼這次以后(hou)(hou)要再看到(dao)日(ri)全(quan)(quan)食必須等到(dao)350年后(hou)(hou)。

2019年(nian)7月2日(ri)(ri)下午(wu)4時(shi)40分(fen)（北京時(shi)間2019年(nian)7月3日(ri)(ri)4時(shi)40分(fen)），智利中北部的科金博大區和阿(a)塔卡(ka)馬(ma)大區部分(fen)地(di)點前后迎來了一次日(ri)(ri)全食。

2020年(nian)12月(yue)(yue)1日(ri)，天文專家介紹，日(ri)全食將在(zai)12月(yue)(yue)14日(ri)現身，發生在(zai)南半(ban)球。

北(bei)京時(shi)間(jian)2021年12月4日(ri)迎來了2021年全年唯一一個日(ri)全食。本次(ci)日(ri)全食自北(bei)京時(shi)間(jian)12月4日(ri)13時(shi)29分(fen)開始至17時(shi)37分(fen)結束，我國無法見(jian)到。全食帶從大西洋南部開始，經過南極洲(zhou)，在太平(ping)洋南部結束。

21世紀中國境內的日全食

2008年(nian)8月(yue)1日(ri)(ri)(ri)（也稱“奧運日(ri)(ri)(ri)食(shi)”），中國的(de)新(xin)疆維吾爾自(zi)(zi)治區(qu)、甘(gan)肅省(sheng)(sheng)、內(nei)蒙古自(zi)(zi)治區(qu)、寧夏回族(zu)自(zi)(zi)治區(qu)、陜西(xi)省(sheng)(sheng)、山西(xi)省(sheng)(sheng)、河南(nan)(nan)省(sheng)(sheng)部(bu)分(fen)地(di)(di)區(qu)可(ke)見全食(shi)。除臺灣(wan)和南(nan)(nan)海南(nan)(nan)部(bu)外(wai)其余地(di)(di)區(qu)都可(ke)見日(ri)(ri)(ri)偏食(shi)。隸屬(shu)哈密地(di)(di)區(qu)伊吾縣的(de)葦子峽鄉建造了世界上第一個日(ri)(ri)(ri)全食(shi)觀測廣場(chang)。

2009年(nian)7月(yue)22日，西藏東南(nan)、云南(nan)西北、四(si)川中(zhong)偏南(nan)、重慶大部、湖北中(zhong)南(nan)、湖南(nan)北端(duan)、河南(nan)東南(nan)角、安徽(hui)南(nan)半部、江(jiang)西最(zui)北端(duan)、江(jiang)蘇(su)南(nan)部、浙(zhe)江(jiang)北部、上(shang)(shang)海絕大部（除崇明島西北端(duan)）可見全食(shi)(shi)，其余地(di)區均可見日偏食(shi)(shi)。北硫(liu)磺島東南(nan)的(de)(de)(de)太平洋上(shang)(shang)，全食(shi)(shi)持續(xu)時(shi)間(jian)達(da)到(dao)(dao)最(zui)長的(de)(de)(de)6分(fen)39.5秒，是(shi)21世(shi)紀最(zui)長的(de)(de)(de)一次，直到(dao)(dao)2132年(nian)6月(yue)13日才會打(da)破。陸地(di)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)最(zui)長持續(xu)時(shi)間(jian)在北硫(liu)磺島，達(da)6分(fen)35秒。但實(shi)際(ji)上(shang)(shang)該(gai)島不易到(dao)(dao)達(da)，多(duo)數(shu)人(ren)看到(dao)(dao)的(de)(de)(de)持續(xu)時(shi)間(jian)均比該(gai)時(shi)間(jian)短。21世(shi)紀多(duo)數(shu)人(ren)能方便(bian)觀(guan)測到(dao)(dao)持續(xu)時(shi)間(jian)最(zui)長的(de)(de)(de)日全食(shi)(shi)將(jiang)會是(shi)2027年(nian)8月(yue)2日在埃及(ji)。

另(ling)據預測(ce)，2034年(nian)(nian)3月(yue)(yue)(yue)(yue)20日(ri)(ri)(ri)、2035年(nian)(nian)9月(yue)(yue)(yue)(yue)2日(ri)(ri)(ri)、2060年(nian)(nian)4月(yue)(yue)(yue)(yue)30日(ri)(ri)(ri)、2063年(nian)(nian)8月(yue)(yue)(yue)(yue)24日(ri)(ri)(ri)、2070年(nian)(nian)4月(yue)(yue)(yue)(yue)11日(ri)(ri)(ri)、2088年(nian)(nian)4月(yue)(yue)(yue)(yue)21日(ri)(ri)(ri)、2089年(nian)(nian)10月(yue)(yue)(yue)(yue)4日(ri)(ri)(ri)我國境內將會發生日(ri)(ri)(ri)全食。

觀測條件

1．必須在日全食發(fa)生的中(zhong)心(xin)地帶上。

2．日全食的時間(jian)在3分鐘以上。

3．天氣狀(zhuang)況良(liang)好(hao)。

觀測方法

墨水觀測法

可(ke)以取一(yi)盆清水(shui)，加入墨汁，通過水(shui)面(mian)的反光(guang)看(kan)太陽。此(ci)方法減光(guang)率較低，易使眼(yan)睛受(shou)傷，不推薦使用。

針孔投影法

利用兩(liang)塊(kuai)板(ban)子，在其(qi)中一(yi)塊(kuai)板(ban)子上挖(wa)一(yi)個小洞，讓陽光穿(chuan)過這(zhe)個小洞投影(ying)到另一(yi)塊(kuai)板(ban)子上。

望遠鏡投影法

手不要亂晃，否(fou)則太陽(yang)的影子會(hui)搖晃。并且千萬不要拿(na)著望遠鏡直(zhi)接(jie)(jie)看太陽(yang)，如果用望遠鏡直(zhi)接(jie)(jie)看太陽(yang)，一定要用濾光鏡。

注意事項

在拍攝(she)日(ri)全食時，由于(yu)食甚一般只(zhi)有幾分(fen)鐘(zhong)。因(yin)此，還需要做好以下幾點：

1．提(ti)前進行周密的規(gui)劃。

2．提(ti)前進行實際(ji)演(yan)練。

3．實際觀(guan)測時，在全食或者(zhe)環(huan)食階段找一(yi)個人(ren)專(zhuan)門(men)負責報時。當有人(ren)專(zhuan)門(men)報時，其他觀(guan)測者(zhe)就能(neng)對時間做到心(xin)中有數，更好(hao)的安排自(zi)己(ji)的觀(guan)測。

4．日(ri)(ri)冕(mian)的(de)觀測(ce)(ce)。日(ri)(ri)冕(mian)是(shi)太陽的(de)外層(ceng)大氣，溫度高達幾百萬攝氏度，而密度比人類(lei)制造的(de)真(zhen)空(kong)還要(yao)空(kong)，可以(yi)說是(shi)能(neng)看得見(jian)的(de)真(zhen)空(kong)，日(ri)(ri)冕(mian)只有日(ri)(ri)全(quan)食時(shi)才(cai)觀測(ce)(ce)得到。每次日(ri)(ri)全(quan)食時(shi)所見(jian)的(de)日(ri)(ri)冕(mian)形狀(zhuang)、大小及結構都不同。在(zai)太陽黑子活(huo)動活(huo)躍(yue)期(qi)，日(ri)(ri)冕(mian)呈圓盤形；黑子活(huo)動衰期(qi)，日(ri)(ri)冕(mian)的(de)形狀(zhuang)則不大規則，且沿太陽赤道區(qu)可見(jian)射光，在(zai)兩極附(fu)近地區(qu)呈扇(shan)形的(de)結構物。觀測(ce)(ce)時(shi)，可利用繪圖法(fa)記錄(lu)下(xia)來(lai)。

5．氣象變化(hua)觀測。日全(quan)食(shi)時，陽光突然消失，氣溫迅速下降，氣壓和風(feng)向(xiang)都有(you)所變化(hua)。可用儀器(qi)記錄(lu)這些變化(hua)。

6．日全食時(shi)，可以利用這珍貴的幾十(shi)秒，進行(xing)彗星(xing)、內行(xing)星(xing)（金星(xing)和水星(xing)）的搜索(suo)。

另外，在面(mian)對最壯觀(guan)的日全食(shi)時(shi)，食(shi)甚時(shi)要摘掉(diao)濾光片。其(qi)余時(shi)候(hou)千萬(wan)不(bu)要用(yong)肉眼(yan)或任何光學設備直視太陽，不(bu)能用(yong)相機(ji)直接拍攝，以防損傷燒壞相機(ji)。

現象影響

發(fa)生(sheng)日(ri)(ri)全食(shi)(shi)(shi)時(shi)，光線穿過樹葉的(de)縫隙投影(ying)出新月的(de)影(ying)子。發(fa)生(sheng)日(ri)(ri)全食(shi)(shi)(shi)時(shi)，動物(wu)常常準備睡(shui)覺，或行(xing)為異常。發(fa)生(sheng)日(ri)(ri)全食(shi)(shi)(shi)時(shi)，當地的(de)溫(wen)度通(tong)常會下(xia)降至少(shao)20度。當99%的(de)太陽表面被覆蓋時(shi)，能看到的(de)晨昏蒙影(ying)現象。在(zai)日(ri)(ri)全食(shi)(shi)(shi)期(qi)間，地平線的(de)周圍會有一個(ge)窄的(de)光帶，這是因為觀察者并不(bu)是直接站(zhan)在(zai)月亮的(de)影(ying)子下(xia)面，地球和月亮有一定的(de)距離(li)。在(zai)現代的(de)原子鐘出現之(zhi)前，天文學家通(tong)過對日(ri)(ri)食(shi)(shi)(shi)的(de)古代記錄進(jin)行(xing)研究，發(fa)現地球旋轉的(de)周期(qi)每個(ge)世紀(ji)變慢(man)了0.001秒。

日(ri)(ri)全食是(shi)(shi)人們(men)認識太(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)極(ji)好機會(hui)。平時所(suo)見到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)(tai)陽(yang)，只(zhi)是(shi)(shi)它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)球(qiu)(qiu)(qiu)部分(fen)，光(guang)球(qiu)(qiu)(qiu)外面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)太(tai)(tai)陽(yang)大(da)氣(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩個重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)層(ceng)次—色(se)(se)球(qiu)(qiu)(qiu)層(ceng)和(he)(he)日(ri)(ri)冕(mian)，都淹沒(mei)在(zai)(zai)(zai)光(guang)球(qiu)(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)明亮光(guang)輝之(zhi)中(zhong)(zhong)。色(se)(se)球(qiu)(qiu)(qiu)層(ceng)是(shi)(shi)太(tai)(tai)陽(yang)大(da)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)(zhong)層(ceng)，它是(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)光(guang)球(qiu)(qiu)(qiu)之(zhi)上(shang)厚約2000千(qian)米的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)層(ceng)；在(zai)(zai)(zai)太(tai)(tai)陽(yang)外面，還包圍(wei)(wei)著溫度極(ji)高（百(bai)萬攝(she)(she)氏度）但卻十分(fen)稀薄的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)等離子體，延伸(shen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍(wei)(wei)比太(tai)(tai)陽(yang)本身還大(da)好幾倍，這(zhe)叫做(zuo)日(ri)(ri)冕(mian)。日(ri)(ri)冕(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)度只(zhi)有太(tai)(tai)陽(yang)本身的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)百(bai)萬分(fen)之(zhi)一(yi)(yi)，平常它完全隱藏在(zai)(zai)(zai)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)大(da)氣(qi)散射光(guang)造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)藍色(se)(se)天幕里。日(ri)(ri)全食時，月(yue)亮擋住了太(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)球(qiu)(qiu)(qiu)圓面，在(zai)(zai)(zai)漆(qi)黑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)天空背景上(shang)，相繼顯現(xian)出紅色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)色(se)(se)球(qiu)(qiu)(qiu)和(he)(he)銀白色(se)(se)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)日(ri)(ri)冕(mian)，科學工作者可以(yi)在(zai)(zai)(zai)這(zhe)一(yi)(yi)特定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時機、特定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)下(xia)，觀(guan)測色(se)(se)球(qiu)(qiu)(qiu)和(he)(he)日(ri)(ri)冕(mian)，并拍攝(she)(she)色(se)(se)球(qiu)(qiu)(qiu)、日(ri)(ri)冕(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)照片和(he)(he)光(guang)譜(pu)圖(tu)，從而研究有關(guan)太(tai)(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)狀態和(he)(he)化學組成。例如在(zai)(zai)(zai)1868年(nian)8月(yue)18日(ri)(ri)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)日(ri)(ri)全食觀(guan)測中(zhong)(zhong)，法國的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)天文(wen)學家(jia)讓桑拍攝(she)(she)了日(ri)(ri)餌的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)譜(pu)，發現(xian)了一(yi)(yi)種(zhong)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)元素“氦(hai)”，這(zhe)個元素一(yi)(yi)直在(zai)(zai)(zai)過了二十多年(nian)之(zhi)后(hou)，才由英國的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)化學家(jia)雷(lei)姆(mu)素在(zai)(zai)(zai)地(di)球(qiu)(qiu)(qiu)上(shang)找到。

日(ri)(ri)食可以為研究(jiu)太(tai)陽和(he)地球(qiu)的(de)(de)關系(xi)提供良好的(de)(de)機(ji)會。太(tai)陽和(he)地球(qiu)有著極(ji)為密切的(de)(de)關系(xi)。當(dang)太(tai)陽上(shang)產生(sheng)(sheng)(sheng)強烈的(de)(de)活動時，它(ta)所發(fa)(fa)出的(de)(de)遠(yuan)紫外(wai)線、X射線、微(wei)粒輻射等都(dou)會增強，能使(shi)地球(qiu)的(de)(de)磁場、電離層發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)擾動，并產生(sheng)(sheng)(sheng)一(yi)系(xi)列(lie)的(de)(de)地球(qiu)物(wu)理效應，如磁暴、極(ji)光擾動、短波通訊(xun)中斷等。在日(ri)(ri)全(quan)(quan)食時，由于月亮(liang)逐漸遮掩日(ri)(ri)面上(shang)的(de)(de)各(ge)種(zhong)輻射源，從而引起各(ge)種(zhong)地球(qiu)物(wu)理現象發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)變化(hua)，因此(ci)日(ri)(ri)全(quan)(quan)食時進行各(ge)種(zhong)有關的(de)(de)地球(qiu)物(wu)理效應的(de)(de)觀測和(he)研究(jiu)具有一(yi)定的(de)(de)實際意義，并且(qie)已成為日(ri)(ri)全(quan)(quan)食觀察研究(jiu)中的(de)(de)重要內容之一(yi)。

觀(guan)測和研究(jiu)日(ri)全食(shi)，還有(you)助(zhu)于研究(jiu)有(you)關(guan)天文、物理方面的(de)(de)(de)許多(duo)課題，利用日(ri)全食(shi)的(de)(de)(de)機會，可以(yi)(yi)尋(xun)找水星軌(gui)道以(yi)(yi)內的(de)(de)(de)行星；可以(yi)(yi)測定星光從太(tai)陽附近通過時的(de)(de)(de)彎曲，從而檢驗廣義相對論，可以(yi)(yi)研究(jiu)引(yin)力的(de)(de)(de)性質等等。

此外，日食(shi)對研究(jiu)日食(shi)發生時的氣象變化(hua)、生物反應等都有一定的意義。

科學(xue)史上有許多(duo)重(zhong)大(da)的(de)(de)(de)(de)天(tian)文學(xue)和物理(li)學(xue)發(fa)(fa)現(xian)是(shi)(shi)利用(yong)日全食(shi)的(de)(de)(de)(de)機(ji)會(hui)做出的(de)(de)(de)(de)，而且只有通過這種(zhong)機(ji)會(hui)才行。最著(zhu)名的(de)(de)(de)(de)例子是(shi)(shi)1919年(nian)的(de)(de)(de)(de)一次(ci)日全食(shi)，證實(shi)了(le)愛(ai)(ai)因斯(si)坦(tan)(tan)廣(guang)義(yi)相對論的(de)(de)(de)(de)正確性。愛(ai)(ai)因斯(si)坦(tan)(tan)1915年(nian)發(fa)(fa)表了(le)在當時看來是(shi)(shi)極(ji)其難(nan)懂(dong)、也極(ji)其難(nan)以(yi)置信的(de)(de)(de)(de)廣(guang)義(yi)相對論，這種(zhong)理(li)論預言光(guang)線在巨大(da)的(de)(de)(de)(de)引(yin)力(li)場中會(hui)拐彎。人類能接觸到的(de)(de)(de)(de)最強(qiang)的(de)(de)(de)(de)引(yin)力(li)場就是(shi)(shi)太(tai)陽(yang)，可是(shi)(shi)太(tai)陽(yang)本(ben)身發(fa)(fa)出很(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)光(guang)，遠(yuan)處的(de)(de)(de)(de)微弱星光(guang)在經過太(tai)陽(yang)附近時是(shi)(shi)不是(shi)(shi)拐彎了(le)，根本(ben)看不出來。但(dan)如果(guo)(guo)發(fa)(fa)生日全食(shi)，擋住太(tai)陽(yang)光(guang)，就可以(yi)測(ce)(ce)量(liang)出來光(guang)線拐沒拐彎、拐了(le)多(duo)大(da)的(de)(de)(de)(de)彎。機(ji)會(hui)在1919年(nian)出現(xian)了(le)，但(dan)全食(shi)帶在南大(da)西洋上，很(hen)遙遠(yuan)，也很(hen)艱苦(ku)。英國天(tian)文學(xue)家愛(ai)(ai)丁(ding)頓帶著(zhu)一支(zhi)熱情和好奇心極(ji)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)觀測(ce)(ce)隊出發(fa)(fa)了(le)。觀測(ce)(ce)結(jie)果(guo)(guo)與愛(ai)(ai)因斯(si)坦(tan)(tan)事先計算的(de)(de)(de)(de)結(jie)果(guo)(guo)十分吻合(he)，從此相對論得到世人的(de)(de)(de)(de)承認(ren)。

日全食的計(ji)算涉及到太陽(yang)和月(yue)亮(liang)運(yun)動(dong)的準確性，因此古(gu)代許多天文學家用它來驗(yan)證(zheng)自己的歷法。1969年(nian)還(huan)有人利用公元2年(nian)以(yi)前的25次日食記錄來計(ji)算地球自轉速率的長期(qi)變化。

在(zai)考古斷代中，根據歷(li)史(shi)中的日(ri)全食記載，可以幫助精確(que)(que)地確(que)(que)定歷(li)史(shi)事件的具體時間，是十分(fen)可信的手(shou)段。