有句话,叫“世界上找不到两片一样的树叶”,同样还有另一个格言“世界上找不到一样的两片雪花”,说的就是雪花形状的多样,根据人们的收集的雪花,发现世界上的雪花形状竟然有4000多种。
为什么会有这么多的形状捏?我们知道,雪花是冰,而冰是水的晶体,而晶体的形状则是由构成它的分子结构决定的。
同样,水分子的结构决定了雪花的基本形状:六边形。
我们知道当温度降低,物质中的粒子也像感觉到冷一样,开始牵着手互相取暖,水分子也是如此,一个水分子是一个氧原子和两个氢原子构成的,而这个张开的氢原子“胳膊”的夹角是104°28′,这个角度决定了,当水分子们手牵手的时候,最靠谱的固定结构就是一个六边形(学名:六方晶系)。
然后,水分子会按照这个六边形不断地延伸,扩大,就像下面这样:在更加宏观的角度上来看,就是下面这个样子:从六边形开始,不断地分形,重复,最终形成世界上最美的花:雪花。
这也是你看到雪花都是六边形的原因。
说到这里,问题就来了,照我这么说,所有的雪花不都该长一个样吗?雪花之所以形状这么多,还取决于温度和湿度的情况。
如果冰晶周围水汽多,六个角增长很快,就形成星状: 假如水汽很少,六个角不如两个底面增长快, 便形成柱状:倘若水汽适中,则形成片状雪花:最后,开头所说,世界上没有两片一样的雪花其实是个伪命题,如果控制好温度和湿度,雪花的形状完全可以是一毛一样的。
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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。
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。
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