为何你没见到日环食？原来还有这么多你不知道的天象常识(2)

想对日食月食发生的时间和可观测范围给予精确的计算和预测, 前提是弄清楚日食月食形成的基本原理。
本影，半影，伪本影与无影灯
众所周知，在均匀的介质中光沿直线传播。从一个点光源发出的光如果被物体遮挡，就会根据物体的轮廓形成一个清晰的黑影子。可现实中多数的光源（从太阳到台灯）都不是一个点，而是有一定的尺寸，相当于无穷多个点光源的组合。这些所有点光源的影子重叠在一起，就会形成所谓的本影和半影。

半影本影的形成示意图 | 图片来源: 作者
从光源最外侧的点出发，画出沿直线前进的光线以及物体后方的阴影区域，所有阴影都重叠的位置就是本影，这里没有光线到达。被一部分光源照亮的阴影区就是半影；换句话说，在半影能看见部分的光源，半影区没有那么黑。

本影大小与距离的关系 | 图片来源：作者
借用晚上室内的灯光，用手在桌上或墙上做做影子游戏，你就可以明显地看到手与墙面之间的距离，对本影和半影所占的面积比例的影响：物体越远离投影的屏幕，屏幕上本影占的面积比例越小。那么，有没有可能让本影彻底消失呢？
是的，继续玩影子游戏，你会发现当物体与投影屏幕的距离大到一定的程度（或者光源的尺寸与物体相比大过一定的程度），对应的无穷多个影子就不再能全部重叠于任何区域，此时屏幕上的所有位置都接受到某部分光源的光线，本影消失了。