月亮的阴晴圆缺   

如果此时窗外有月亮,它很可能是弯弯的一轮。月缺是由月亮与太阳的相对位置引起的。首先,让我们来看看月亮和地球的关系。无论何时,地球上一半区域的人都能看到月亮,在白天我们通常都看不见月亮,因为和日光比起来,月光显得那么微弱(日光的强度是月光的300000倍)。

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月亮完全靠反射太阳光而发光。月亮本身的反光性并不好,月光一般是深灰色的,只不过太阳光如此强烈,而夜空又是黑沉沉的,因此,月光被衬托得分外明亮。月球的反射性是造成它阴晴圆缺的原因。

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月相

我们可以通过一些物体的摆放来设想一下月亮的圆缺是如何产生的。暗室能够帮助你达到最好的实验效果。在暗室中,把电筒想象成太阳,把网球想象成月亮,而你就是地球,让网球绕着你旋转。虽然在飞机上没法这样操作,不过我们可以用其他三样东西代替,比如,杯子、瓶子和你面前的桌板。

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图13 月球环绕地球过程中发生的月相

把第一个物体放在桌板远离你的一侧,把它想象成太阳。把第二个物体放在桌板靠近你的那侧,把它想象成地球。接着,拿起第三个物体(想象成月亮),使它环绕着地球运动。想象一下,当月亮运动时,太阳光照射过来,从地球上看去,月球上的哪些区域将被照亮。当月亮位于太阳和地球之间时,从地球上看,月球的背面被照亮了,而面向地球的那面却是暗的——这就是“新月”,只不过它看上去是漆黑的。(半个月亮被照亮,只不过是在背面,所以我们将它称为“月球的黑暗面”这种叫法是不准确的。)随着旋转,月亮位置发生改变,它的边缘会先被照亮,接着被照亮的区域慢慢扩大,最后到达满月。接下来,被照亮的面积又会慢慢缩小,直至消失,由此为月相的一个周期。

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你也许会问,为什么日食不在新月时发生,而为何月食却总发生在满月之时呢?(月食时,太阳到月球的光线被地球掩盖。)这是因为月亮绕着地球运动,它的运动轨迹和地球与太阳之间的连线是相交的。当月球位于地球的背日方向,即地日连线的延长线上时,月食才会发生,因此,满月是发生月食的必要条件。

人们看到月食的次数比日食多(因为,相对于月球的地影比相对于地球的月影更大)。月食发生时,地球的阴影投射到月球上。地球上一半的区域内,处于夜晚的人们都可以看到月食。而日食则不同,地球上能够看到日食的区域很有限。而且,月食发生的频率更高,通常一年会发生两次。月食发生时,月亮不是全黑的,而是散发出明显的红光,这是因为阳光穿过地表大气层时发生折射,就像它穿过棱镜时产生的折射一样。红光波长比较长,受到散射的影响不大(而蓝光更容易被散射,所以天空是蓝色的),红光通过大气层穿透出去,折射到月球表面,“红月亮”就这样产生了。