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我们知道，地球绕着太阳运行，月球绕着地球运行。若是地球运行的轨道平面和月球的轨道平面重合，那么月球每绕地球一周就会有一次出现在日地连线上。这时，阳光照射月球产生的月影就会落到地球表面上，在月影里的地面上的人就能观察到太阳被月球遮挡的现象，这现象就称为日食。
图1给出了日食形成的示意图。图中实线表示太阳边缘发出的光照到月球与地球的情况。
从图1可以看到，地面上T区里的人完全看不到太阳发光表面，只能看到太阳边缘以外发生的事情。他们看到的这种现象称为日全食，存在于月球与地球之间的使他们看到日全食现象的暗黑区域称为本影。位于地球表面上P区里的观测者分别能看到太阳发光表面的上部分和下部分，他们看到的是日偏食，他们看到日偏食的月影为半影。
图2画出了与图1不同的日食情况。地球和月球的轨道都是椭圆形，月球到地球的距离和他们到太阳的距离是时时变化的，当月球到地球的距离大于月球到本影锥顶端的距离时，若发生了日食，就相当于图2所描绘的情形。这时地面上的C区里的人看不到太阳表面的中间部分，只能看到一个环形的太阳发光表面，这种现象称为日环食。图2中K代表本影锥顶点，从K点到月球的涂成黑色的部分称为本影，K点到地球表面由本影延伸线包围的涂黑部分称为伪本影。如果日食发生时，地球表面正位于K点附近，则在日食期间可以看到日环食和日全食，这种现象称为全环食。
日全食的过程包括五个时期。（a）初亏：月影刚开始侵蚀日面，即日食过程开始的时刻，此时为日偏食；（b）食既：月影刚刚遮住整个日面，日全食开始，此时有一两秒钟的时间可以在日面边缘看到一串亮点，这被称为贝利珠，它们是由于月亮边缘凹凸不平的山峰对阳光的散射而形成的；（c）食甚：月影圆心与日面圆心距离最近，此时日光被遮的最严实；（d）生光：月影刚划出日面，此时日全食结束，又开始呈现日偏食，贝利珠在此时会再次出现；（e）复圆：月影完全划出日面，到此为止，日食过程完全结束。每次全食时间最长7分多钟，一般为2-3分钟。
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