本文综合自《知识就是力量》杂志、科技日报

北京时间7月3日清晨，今年唯一一次日全食在南美洲上演，整个过程大约持续2分多钟，成千上万游客聚集在智利、阿根廷两国欣赏。日全食非常罕见，平均來说，地球上每18个月才会出现一次日全食。而同一个地方，将近 400年才能看见一次。

日全食“数百年一遇”

日全食是月球把太阳全部遮住的天象，是很多人都想一睹的壮丽景观。但在人类可观测到的各种天文现象中，日全食是比较难观测成功的。虽然从发生次数上来看，日全食是比月全食多的，但月全食发生时，处于黑暗的半个地球都有机会看到；而日全食的观测范围却极其狭窄，还经常位于海洋、沙漠等人迹罕至的地区。除非跋山涉水特意去追寻，否则人们能看到的日全食次数是远远少于月全食的。

日食发生时，被月球挡住阳光的区域在月地之间形成一个阴影“圆锥”，地球表面擦过它的部分才能看到日全食。由于日月轨道所限，地表能切到“圆锥”的最大截面，直径也不到270千米，随着地球自转扫过狭窄的一条能看到日全食的地带。每次日全食发生时日、地、月三者的相对位置和角度不同，月影“圆锥”也就扫在地球上的不同地点。虽然日全食并不像彗星、流星雨那样周期动辄千百年，但对某一地区而言，“数百年一遇”并不夸张。

日全食分五个阶段

一次日全食的过程可以分为五个阶段：初亏、食既、食甚、生光、复圆。

由于月亮自西向东绕地球运转，所以日食总是在太阳圆面的西边缘开始的。月亮的东边缘刚接触到太阳圆面的瞬间，称为“初亏”。这是日食过程开始的时刻。

从初亏开始，就是偏食阶段了。月亮继续往东运行，太阳圆面被月亮遮掩的部分逐渐增大，当月面的东边缘与日面的东边缘相内切时，称为“食既”。此时整个太阳圆面被遮住。

食既以后，月轮继续东移，当月轮中心和日面中心相距最近时，就达到食甚。

对日偏食来说，食甚是太阳被月亮遮去最多的时刻。月亮继续往东移动，当月面的西边缘和日面的西边缘相内切的瞬间，称为“生光”。

在生光将发生之前，钻石环、贝利珠的现象又会出现在太阳的西边缘，但是很快就会消失。接着在太阳西边缘又射出一线刺眼的光芒，原来在日全食时可以看到的色球层、日珥、日冕等现象迅即隐没在阳光之中，星星也消失了，阳光重新普照大地。

生光之后，月面继续移离日面，太阳被遮蔽的部分逐渐减少，当月面的西边缘与日面的东边缘相切的刹那，称为“复圆”。这时太阳又呈现出圆盘形状，整个日全食过程就宣告结束了。

▲在同一位置拍摄数张日全食照片，经过后期叠加展现出日全食发生的过程

日全食有什么价值？

日全食之所以受到重视，不仅因为它是壮丽的天文奇观，更重要的原因是科学家能通过日全食来开展各种研究与实验，包括对太阳的各项研究与监测，以及热辐射、电磁辐射在不同大气层高度上的波动情况等。此外，日全食期间地磁活动的干扰对生物作用的影响等也是非常值得研究的课题。

在科学史上，有许多重大的天文学和物理学发现都是利用了日全食的机会。最著名的例子是1919年的一次日全食，证实了爱因斯坦广义相对论的正确性。爱因斯坦于1915年发表了在当时看来极其难懂、也极其难以置信的广义相对论，这种理论预言光线在巨大的引力场中会拐弯。人类能接触到的最强的引力场就是太阳，可是太阳发出的光很强，根本无法看出远处的微弱星光在经过太阳附近时是否拐弯了。但如果发生日全食，挡住太阳光，就可以进行测量，验证出光线是否会拐弯了。

观测拍摄日全食小技巧

看到这里，相信很多小伙伴都摩拳擦掌，也想去观测、拍摄这神奇的“黑太阳”。下面，就为大家简单介绍一下观测、拍摄日全食的小技巧。

1.如何观测日全食

强烈的日光会灼伤眼睛，所以绝对不能用肉眼直接观测，可以购买观测日食专用的巴德膜眼镜。如果用望远镜观测，则需为望远镜配备合适的巴德膜滤镜。

2.拍摄日全食所需的器材

拍摄日全食特写照片需要一支不小于400mm的长焦镜头。如果想拍摄带地景的日全食照片，则需再准备一支广角镜头和机身。拍摄用的镜头也需配备合适的巴德膜滤镜。拍摄日全食可使用遥控快门线，自动设定时间进行拍摄，这样你就能尽情地观测了。

3.如何精准对焦太阳

想把太阳拍清楚也有小技巧，首先我们将相机切换到手动对焦模式，然后用相机液晶屏的对焦放大模式观察太阳。如果发现太阳上有太阳黑子，就以太阳黑子作为参照物进行手动对焦，直至太阳黑子变得清晰。这样拍摄的太阳要比自动对焦拍摄的太阳更为清晰。