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雪花的六角形是怎么形成的呀?

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雪花的六角形是怎么形成的呀?


        

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  • 2005-11-05 22:49:00
      雪花是一种美丽的结晶体,它们在飘落过程中成团地攀联在一起,就形成了雪片。单个雪花的大小通常在0。05-4。6毫米之间。雪花很轻,单个的重量只有0。2-0。5克。雪花的形状极多,有星状、柱状、片状,等等,但它们的基本形状都是六角形的,所以古人有“草木之花多五出,独雪花六出”的说法。
      雪花为什么多呈六角形,花样又如此繁多呢?雪花是由小冰晶增大变来的,而冰的分子以六角形的为最多,因而形成雪花多是六角形的。雪花形状的多种多样,则与它形成时的水汽条件有密切的关系。对于六角形片状冰晶来说,由于它面上、边上和角上的弯曲程度不同,相应地具有不同的饱和水汽压,其中角上的饱和水汽压最大,边上次之,平面上最小。
      在实有水汽压相同的情况下,由于冰晶的面、边、角上的饱和水汽压不同,其凝华增长的情况也不相同。如果云中水汽不太丰富,实有水汽压仅大于平面的饱和水汽压,水汽只在面上凝华,这时形成的是柱状雪花;如果水汽稍多,实有水汽压大于边上的饱和水汽压,水汽在边上和面上都会发生凝华,由于凝华的速度还与弯曲程度有关,弯曲程度大的地方凝华较快,所以在冰晶边上凝华比面上快,这时多形成片状雪花;如果云中水汽非常丰富,实有水汽压大于角上的饱和水汽压,这样在面上、边上、角上都有水汽凝华,但尖角处位置突出,水汽供应最充分,凝华增长得最快,所以多形成枝状或星状雪花。
      再加上冰晶不停地运动,它所处的温度和湿度条件也不断变化,这样就得冰晶各种部分增长的速度不一致,形成多种多样的雪花。

    j***

    2005-11-05 22:49:00

其他答案

    2005-11-05 20:06:00
  •   拥有钻石结构的冰从某些角度来看是六角形的。 对於雪的形成,美国瓦沙学院结构化学系副教授罗西这样解释:当水分子自我排列成固态的雪或冰时,雪花即反映了水分子的内在秩序。当水分子开始凝结时,彼此间形成微弱的氢键。雪花的形成 ( 及所有物质由液态转变成固态的过程 ) 叫做结晶作用。
      分子们彼此依最低能量状态排列,这使得它们之间的吸引力最大而斥力最小。地球上的水冰中,每个分子都以氢键与另外四个分子相连,形成晶格结构。水分子是由一个氧原子外加两个氢原子所构成,两个氢原子相对於氧原子的角度大约是120°,正好是正六角形的内角角度,所以当水分子互相吸引、结合在一起时,就会形成六角柱体。
      因此,冰晶组成雪花后,无论其枝桠延成出什麼形状,雪花的中心一定呈现出对称的六角形。 於是,水分子会移动到已被指定好的空间。最基本的形状是六方柱,顶端与底端都是六角形,六个侧边则是三角形。这个排列过程很像贴地砖:一旦样式选定、并放好了第一片地砖,其他所有的地砖都一定得放到已被决定的位置,才能维持样式。
      水分子依照低能量的位置自我安顿,便会填入空位并维持对衬。因此,就曾经有位科学家作过一个有关雪花的研究,他使用显微镜来观察大约五千个雪花的形状,令他感到惊奇的是,竟然找不到任何两个形状完全相同的雪花!每一个雪花都拥有自己的独有图案而从不重覆的。
      其后他尝试找出这个雪花的奥秘,结果他们发现雪花对於大气环境的改变是极度敏感的,即使气温或水份子饱和度出现微小的改变,雪花生长的图案也可能有很明显的改变。在大气裏,气温和饱和度是不断地在改变,因此我们很难找到两个完全相同雪晶。

    x***

    2005-11-05 20:06:00

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