雪花为什么呈六边形
是物理现象还是化学现象
物理现象 雪花是晶体
物理现象
雪花形成的时候,大气里水气是饱和的,温度则在摄氏零度以下。微细的冰晶会渐渐围绕着凝结核。然后,冰晶连结在一起而雪花亦随之诞生。这过程被称为“结晶”。在结晶过程中,水分子会以它们的基本排列方式从液态变成固态。
由于冰晶的基本模式是六角棱体,大部份冰晶的雏形都是六角形的。当更多的水分子与冰晶结合后,,他们会由第一个六角形开始保持冰晶的形状继续向外生长。
虽然大部份冰晶形成时有着六边对称的特性,但是它们会因应温度的改变而做成很多不同形状的变化。
若温度低于摄氏零下三十度,六角柱体的冰晶便会形成,典型的六角形的扁平片状雪花会在摄氏零下十五度左右时形成。当温度上升至摄氏零下五度,无论针状、柱状抑或一些不能估计的形状的雪花便会产生。由于雪层越高,温度越冷,因此六角柱状的雪花通常会在高云形成。
较低的云层通常会形成六角平面的片状雪花,而不同形状的结晶会在低云中产生。
我们知道雪晶的六角形状能细分为两大类,一是片状,另一类是柱状。我们经常看到比较美丽的雪花便是那些六边对称的片状雪晶。它们通常会在温度介乎摄氏零下五度至零下二十度之间形成,柱状雪花包括了针状和中空柱状,针状雪晶在温度介乎摄氏零度至摄氏零下五度形成,中空柱状在是低于摄氏零下二十度形成。
如果我们希望找出大部分冰晶是六角棱体的原因,我们或许应该首先了解一下水分子。水分子是由两个氢原子以及一个氧原子(这便是我们常把水称为H2O的原因),它们以一种很强的键——共价键, 黏合在一起。
当液态的水分子被冷却至凝固点,水分子会互相碰撞,形成固态冰晶,然后它们会利用氢键结合在一起。
若分子与分子之间结合,便会更稳定。相对来说,最稳定的排列方式是以六角形状把六个水分子黏在一起,这也是为什么大部份冰晶是六角形的。
雪花有两万种不同的图案,不过它基本上是六角形的。雪花大都是六角形的,这是因为雪花属于六方晶系。云中雪花"胚胎"的小冰晶,主要有两种形状。一种呈六棱体状,长而细,叫柱晶,但有时它的两端是尖的,样子象一根针,叫针晶。别一种则呈六角形的薄片状,就象从六棱铅笔上切下来的薄片那样,叫片晶。
雪花的结构形状取决于晶体迅速穿越高空大气层时经历的温度、水汽及气流的变化。雪晶总是对称的,因为云层中的环境虽说在不断变化,但这些变化却始终是对称地同时作用于晶体的六条边。形成一颗雪晶需要大约15分钟。
如果周围的空气过饱和的程度比较低,冰晶便增长得很慢,并且各边都在均匀地增长。
它增大下降时,仍然保持着原来的样子,分别被叫做柱状、针状和片状的雪晶。
如果周围的空气呈高度过饱和状态,那么冰晶在增长过程中不仅体积会增大,而且形状也会变化。最常见的是由片状变为星状。
在冰晶增长的同时,冰晶附近的水汽会被消耗。
所以,越靠近冰晶的地方,水汽越稀薄,过饱和程度越低。在紧靠冰晶表面的地方,因为多余的水汽都已凝华在冰晶上了,所以刚刚达到饱和。这样,靠近冰晶处的水汽密度就要比离它远的地方小。水汽就从冰晶周围向冰晶所在处移动。水汽分子首先遇到冰晶的各个角棱和凸出部分,并在这里凝华而使冰晶增长。
于是冰晶的各个角棱和凸出部分将首先迅速地增长,而逐渐成为枝叉状。以后,又因为同样的原因在各个枝叉和角棱处长出新的小枝叉来。与此同时,在各个角棱和枝叉之间的凹陷处。空气已经不再是饱和的了。有时,在这里甚至有升华过程,以致水汽被输送到其他地方去。
这样就使得角棱和枝叉更为突出,而慢慢地形成了我们熟悉的星状雪花。
产生雪晶的云层温度必须在华氏4度到14度之间,云中必须充满稠密的水蒸气。因为大量水蒸气的存在,为晶体提供了丰富的可加工的原料,同时也提供了构制各种复杂图案的可能性。
答:现代科学为“雪花六出”找到了准确的答案。雪花为冰晶体,她与水汽凝华结晶时的晶体习性有密切关系。我们都知道水晶。冰晶和水晶一样,都是六方晶系,不过水晶是二氧化硅的...详情>>
问:身体出现了异常情况,好害怕哦不会是癌的征兆吧?我这个月例假结束后,隔了大概三天后...
答:不好这么说.疾病有很多种,也许是宫颈糜烂呢?或者阴道炎啊什么的,但是不管是哪种病,一定要赶紧去医院.不要讳疾忌医啊.很多病就是因为耽误了所以才不好治的.你这样忐...详情>>