日食是月球绕地球转到太阳和地球中间，这时是农历初一。
如果太阳、月球、地球三者正好排成或接近一条直线，月球挡住了射到地球上去的太阳光，月球身后的黑影正好落到地球上，这时发生日食现象。在地球上月影里的人们开始看到阳光逐渐减弱，太阳面被圆的黑影遮住，天色转暗，全部遮住时，天空中可以看到最亮的恒星和行星，几分钟后，从月球黑影边缘逐渐露出阳光，开始生光、复圆。由于月球比地球小，只有在月影中的人们才能看到日食。月球把太阳全部挡住时发生日全食，遮住一部分时发生日偏食，遮住太阳中央部分发生日环食。发生日全食的延续时间不超过7分58秒。我国有世界上最古老的日食记录，公元前一千多年已有确切的日食记录。
众所周知，太阳发光，地球和月亮自身不发光，月亮是依靠反射太阳光而呈银白色。月亮绕地球公转，而地球又带着绕它公转的月亮一起绕太阳公转。太阳的直径约为140万公里，大约是月亮直径3500公里的400倍。但月亮离地球的平均距离仅约38万公里，又大致是日地平均距离1.5亿公里的400分之一。因此太阳的视直径(日轮)与月亮的视直径(月轮)几乎一样，都是32’。不过由于月亮公转轨道和地球公转轨道都是椭圆的(地球和太阳分别位于月轨和地轨椭圆的焦点上)，日地距离和月地距离会略有变化。
另一方面，农历是根据月相变化制定。月相就是人们看到的月亮被太阳照亮部分的形状。月相变化的周期是29.53天，称为朔望月，也就是农历一个月的平均长度。当月亮运动到日地之间(三者不一定在一直线上)，朝向地球的是月亮未被太阳照亮的半球，也就是看不见的黑月亮，天文上称为新月，即为朔，对应于农历初一。当月亮运动到太阳相反方向，即地球处在日月之间时，人们看到的是被太阳照亮的半球，就是满月，也称为望，它对应于农历的十五，有时为十六。
如果地球绕太阳的轨道与月亮绕地球的轨道是在同一平面上，那么每逢农历初一月亮运行到日地之间时，三者都处在一条直线上，就会发生日食。而每逢农历十五或十六，地球处在日月之间三者成一直线，将使月亮处在地球影子里面，发生月食。但实际上地轨和月轨并非在同一平面上，而是相互倾斜成5o9’的交角，因此一般情况下，在朔日和望日不会发生相互遮挡的日食或月食。只有当月亮在朔日运行到地轨平面与月轨平面交界线附近时，出现日月地三者正好或近于在一直线上，才会发生日食现象。同样地，当月亮在望日运行到月轨与地轨的交界线附近时，才会发生月食。这就是为何并非所有初一都有日食和所有十五或十六都有月食的原因。
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