月食关系示意图
月食是如何形成的？
月食是如何形成的？
月食的成因是光的直线传播，光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成的黑暗区域，就是影子。影子分为本影、半影和伪本影。
太阳光被地球遮挡也会形成影子，当月亮进入地球的影子里时，在地球上观察到的月亮的情形就是月食。当月亮进入地球的半影区时，叫半影月食，只是月亮的亮度有所降低，没有观赏价值。当月亮部分进入地球本影区时，发生月偏食。当月亮全部进入地球本影区时，发生月全食。
因为月亮本身不发光，通过反射太阳光才能看见月亮。按道理讲，发生月食时，在地球上应该看不见月食部分，事实上，不仅能看到，而且看到的是红月亮。
原因是太阳光在传播过程中，有一部分要穿过大气层，而光直线传播的条件是在同种均匀介质中，太阳光在穿过大气层的过程中，就改变了传播方向，结果，有一部分太阳光进入了地球的影子，并传播到月亮上，所以，在地球依然能看到月亮。
还有，太阳光穿过大气层，并非只改变传播方向，同时还会反射、吸收，大气层中的微尘和大气分子还会使太阳光发生散射。但散射的强度会因波长的不同而不同，波长越短散射的越厉害。太阳光由红橙黄绿蓝靛紫七种色光组成，按红橙黄绿蓝靛紫的顺序，波长依次减小，这样，蓝靛紫光被散射的比较强，红橙黄光被散射的较弱。穿过大气层传播到月亮的太阳光主要是红橙黄光，经月亮反射后返回地球的光线，进入大气层后再次被散射，能被人们观察到的基本只剩红光，所以，月食看到的月亮呈暗红色。
夜里我发现月亮的颜色有点发红是什么原因？
夜里我发现月亮的颜色有点发红是什么原因？
月球是地球唯一的卫星，是我们最忠实的伙伴，40多亿年来一直默默无闻地注视和保护着地球。而生活在地球上的人们，对月球也有着非常强烈的情感，一直以来把它当作心灵的寄托和精神的家园。我们现在到了夜晚，当天气条件好的时候，都会抬起头来看看月亮。那么，有时候月球怎么会是红色的呢？
光线的组成大家都知道，光具有波粒二象性，光是由光子组成，而光子是一种基本粒子，其静态质量为0。光的波动性体现在电磁波方面，不同波长和频率的电磁波代表不同的光。从光的电磁波谱上看，从短波长到长波长，可以分为γ射线、伦琴射线（X射线）、紫外线、可见光、红外线和无线电。
可见光。我们人类看到的部分，只是宇宙空间和地球上的物体，所发出光的辐射或者反射的很小一部分。可见光的波长范围是从380纳米到760纳米，在这个范围之内对应不同波长的光有不同的颜色，包括红、橙、黄、绿、蓝、靛和紫。
红外线。波长在770纳米到1米之间毫米之间的电磁波。
紫外线。波长小于390纳米到40纳米之间的电磁波。红外线和紫外线不能被我们的视觉所接收，但是通过光学仪器或者照相的方式可以用来测量和探测。
γ射线。原子在衰变和分解时释放的射线之一，波长小于0.01纳米，穿透力极强，携带的能量高，容易使活细胞中的DNA断裂，引起细胞突变。
X光。也称为伦琴射线，波长范围在0.01到10纳米之间，具有很强的粒子性，穿透力也很强，常用于医学检查。
无线电。波长大于1米，太阳光中所包含的无线电并不是我们现在应用中无线电波长的全部。
从对人体的影响来看，在可见光频率以下的电磁波对人体有害，而可见光对人体的影响很小。决定电磁波是否有害的因素，我们主要是通过电磁波的波动性和粒子性来判断。一般来说，具有强粒子性的电磁波对人体的危害很大，而决定着电磁波粒子性和波动性强度的因素就是电磁波的频率。因此，频率越高，电磁波的粒子性越强。
光线的传播光线在介质中的传播规律，遵循的最基本的原则就是直线传播，在此基础上，根据介质的不同，可以衍生出反射和折射现象，也就是我们常说的费马定律，其主要内容是，当一束光线在真空或空气中传播时，如果从一个介质投射到另外一个介质时，会被分为两束光线，一条是反射光线，另一条是折射光线。
光的反射：光的反射程度取决于物体的表面性质，如果物体表面的物质组成非常均匀，也就是理想状态下，光的反射遵循镜面反射规律，反射角等于入射角。在理想反射面下，反射出来光线的亮度，取决于观测者的角度。而当反射物体表面的物质分布不均匀时，就会发生漫反射，单条光线遵循发射定律，但对于一束光的整体来看，并不符合光的反射定律，在理想漫反射物体表面，其反射光线在所有方向上有各向同性现象，从观察者的角度来看，反射光线的亮度是恒定的，并不会随着观察角度和观察点的变化而变化。
光的折射：光线在透明或者半透明介质中传播时，当入射光线从一种介质，以一定的角度（不是垂直）入射到另一种不同的介质时，其在入射点之后的传播方向，就会发生视界面方面的变化，表现为出现与入射角不同的反射角，发生这种现象的主要原因在于光线在不同介质中的传播速度不尽相同。任何介质相对于真空的折射率，我们称为介质的绝对折射率，折射率越大，则反射角与入射角的差值就越大。光线在非均匀介质中，会连续出现光线的折射现象，比如海市蜃楼就是光线在大气层中多次发生折射所产生的特殊景观。
光的衍射：这里还得提一下另一种光线的传播方式，就是光的衍射。当光线遇到微小遮挡物或者小孔以后，除了在遮挡物本身或者小孔周边物质表面会发生光的反射或者折射现象以外，还会有一部分绕过遮挡物，或者透过小孔，传播到按直线传播定律所覆盖不到的一定几何阴影区内，也就是偏离了直线传播区域，表明了光线的波粒二象性，由于光的波长比较短，我们在日常生活中比较难发现这种现象。
光的散射：散射是反射的一种特殊情况，当光线通过不均匀的介质时，部分光束将偏离原来的传播方向而各四处分散，我们从侧面也能够看到光的一种现象。比如光线在通过含有大量尘埃或者气溶胶的空气时，散射现象就非常明显。
月亮发红的原因大家都知道，月亮发光，是反射的太阳光线，穿过了地球的大气层，我们在地球上就能够看到。
被月球表面反射的光线进入大气层后，除了会被大气层反射、折射和吸收外，也会被大气中的气体分子、尘埃和气溶胶散射。通过科学家的研究，发生散射时，光线的波长越长，散射越不明显，反之波长越短，散射程度就强。那么按照可见光的波长从长到短的顺序，红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫它们在大气中的散射作用也由弱变强。其中黄、绿、蓝、靛、紫这几种色光受到大气层的散射影响较大，很容易向四面八方散射出去。而红色和橙色的色光波长较长，受到散射的影响不大，很容易穿透大气层。
在月亮升高时，其入射角减小，所经过的大气层厚度也相应减小，那么在一定程度上降低了散射作用的影响，因此比橙色光波长大一点的黄光也会被保留下来，因此月亮看起来发黄白色。而如果月亮比较低的时候，这个时候光线所要经历的路程就多，黄色也被散射开来，在七色光中只有红色保留了下来，我们就看到红色的月亮了。
另外，当空气质量不好时，悬浮在大气层中的细微颗粒物和气溶胶浓度比平常就多得多，在这种情况下，会加剧光线在大气层中的散射作用，这时即使月亮已经升起来了，除了红光以后其它色光也都被散射出去，我们在地面上看到月亮也会呈现红色。
总结一下在地面上观察月球，其颜色的不同取决于不同色光在大气层中被散射的程度，总体来看，月亮相对于地平线的角度越低，则更偏向于红色；空气中的污染物浓度越高，也更偏向于红色，主要原因在于红色的波长在可见光中最长，其被折射的影响程度最低。