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科學實驗室 / 地球科學
地球科學實驗

日食與月食

日地月排成一線才有食,但月球軌道傾斜 5°,所以不是每個月都發生。調月球軌道傾角與位置,看日食(月影掃過地球)與月食(地影籠罩月球)何時上演。
t = 0.00 s

實驗數據

尚無記錄。調整參數、完成一次量測後,按「記錄本次數據」把結果存進表格。

實驗參數

月球軌道位置
軌道傾角(黃白交角)
升交點位置(軌道與黃道交線)
把交點轉到日地連線上(0°或180°),新月/滿月才會發生食

食的判讀

月相
月球距黃道面
是否發生食
食的類型

畫面符號圖例

  • 交點:月球軌道與黃道的交點(食只在交點附近發生)
  • 俯視(從黃道北極看,公轉為逆時針);日—月—地連成一線成食

實驗任務

  1. 為什麼不是每月有食:月球軌道相對黃道傾斜約 5°。把月球拖到新月, 多數情況月影會落在地球的上方或下方(沒對準)。觀察「月球距黃道面」何時不為零。
  2. 日食條件:把升交點轉到日地連線上、月球設新月。月影正中地球——日食發生! 為什麼日食一定在新月、且月球要剛好在交點附近?
  3. 月食條件:同樣對準交點,但把月球設滿月。這次是地球的影子籠罩月球——月食。 為什麼月食發生在滿月?
  4. 傾角歸零:把軌道傾角設為 0°。現在每次新月都日食、每次滿月都月食嗎? 由此理解 5° 傾角如何讓食變成稀有事件(一年只有幾次「食季」)。

模型與假設

視角:上半為自黃道北極俯視——月球公轉為逆時針方向;下半為側視,顯示月球在黃道面上下的高度。
幾何:月球軌道與黃道(地球公轉面)夾約 5°,兩面交線的端點為「交點」。 月球離黃道面的高度 ∝ sin(傾角)·sin(軌道位置−升交點)。
食的條件:日食=新月+月球近交點(月影掃過地球);月食=滿月+月球近交點 (地影籠罩月球)。月球遠離交點時,新月/滿月的影子錯過目標,故無食。 本模擬為示意,未依實際大小比例。