為什麼每朵雪都不一樣
㈠ 為什麼每片雪花都不一樣政治哲學
這是哲學上的經常用的一種說法、很細微的來說每片雪花的冰晶組成、分子結構組成都是不可能完全一模一樣的
㈡ 為什麼每一片雪花都不一樣
當水分子自我排列成固態的雪或冰時,雪花即反映了水分子的內在秩序。當水分子開始凝結時,彼此間形成微弱的氫鍵。雪花的形成(及所有物質由液態轉變成固態的過程)叫做結晶作用。分子們彼此依最低能量狀態排列,這使得它們之間的吸引力最大而斥力最小。地球上的水冰中,每個分子都以氫鍵與另外四個分子相連,形成晶格結構。 於是,水分子會移動到已被指定好的空間。最基本的形狀是六方柱,頂端與底端都是六角形,六個側邊則是三角形。這個排列過程很像貼地磚:一旦樣式選定、並放好了第一片地磚,其他所有的地磚都一定得放到已被決定的位置,才能維持樣式。水分子依照低能量的位置自我安頓,便會填入空位並維持對襯;雪花的「手臂」就是以這種方式形成的。 雪花有很多種樣子。這些差異產生的原因在於雪花在大氣中生成,而大氣狀況復雜多變。一片雪花結晶可能以某種方式生成,然後因應溫度與濕度的改變而有相對的變化。基本的六角形對稱仍舊保留,不過冰晶會往新的方向分枝。
——參考文獻《網路全知》
㈢ 為什麼每一片雪花都長得不一樣
雪花的形狀極多,而且十分美麗.如果把雪花放在放大鏡下,可以發現每片雪花都是一幅極其精美的圖案,連許多藝術家都贊嘆不止。但是,各種各樣的雪花形狀是怎樣形成的呢?雪花大都是六角形的,這是因為雪花屬於六方晶系。雲中雪花"胚胎"的小冰晶,主要有兩種形狀。一種呈六棱體狀,長而細,叫柱晶,但有時它的兩端是尖的,樣子象一根針,叫針晶。別一種則呈六角形的薄片狀,就象從六棱鉛筆上切下來的薄片那樣,叫片晶。
如果周圍的空氣過飽和的程度比較低,冰晶便增長得很慢,並且各邊都在均勻地增長。它增大下降時,仍然保持著原來的樣子,分別被叫做柱狀、針狀和片狀的雪晶。
如果周圍的空氣呈高度過飽和狀態,那麼冰晶在增長過程中不僅體積會增大,而且形狀也會變化。最常見的是由片狀變為星狀。
原來,在冰晶增長的同時,冰晶附近的水汽會被消耗。所以,越靠近冰晶的地方,水汽越稀薄,過飽和程度越低。在緊靠冰晶表面的地方,因為多餘的水汽都已凝華在冰晶上了,所以剛剛達到飽和。這樣,靠近冰晶處的水汽密度就要比離它遠的地方小。水汽就從冰晶周圍向冰晶所在處移動。水汽分子首先遇到冰晶的各個角棱和凸出部分,並在這里凝華而使冰晶增長。於是冰晶的各個角棱和凸出部分將首先迅速地增長,而逐漸成為枝叉狀。以後,又因為同樣的原因在各個枝叉和角棱處長出新的小枝叉來。與此同時,在各個角棱和枝叉之間的凹陷處。空氣已經不再是飽和的了。有時,在這里甚至有升華過程,以致水汽被輸送到其他地方去。這樣就使得角棱和枝叉更為突出,而慢慢地形成了我們熟悉的星狀雪花。
上面說的實際上是一個典型的星狀雪花的形成過程。它的相當部位,不論形狀或大小,都應當是相同的。這種典型的星狀雪花只有在一個理想的、平靜的環境中(譬如在實驗室內)才能形成。在大氣中,它不能象上面說的那樣有步驟地增大,所形成的形狀也就不能那樣典型。這是因為冰晶逐漸在下降著,而且有時在旋轉著,各個枝叉接觸水汽的多少有所不同,而那些接觸水汽較多的枝又便增長得較多。因此,我們平常所看到的雪花雖大體上一樣但又互不相同。
另外,雪花在雲內下降的過程中,也會從適宜於形成這種形狀的環境降到適宜於形成另一種形狀的環境,於是便出觀了各種復雜的雪花形狀。有的象袖扣,有的象刺猾。即使都是星狀雪花,也有三個枝叉的、六個枝叉的,甚至有十二個枝叉、十八個枝又的。
以上所述都是單個雪花的情況。在雪花下降時,各個雪花也很容易互相攀附並合在一起,成為更大的雪片。雪花的並合大多在以下三種情況下出觀。(1)當溫度低於0℃的時候,雪花在緩慢下降的途中相撞。碰撞產生了壓力和熱,使相撞部分有些融化而彼此沾附在一起,隨後這些融化的水又立即凍結起來。這樣,兩個雪花就並合到一起了。(2)在溫度略高於0℃的時候,雪花上本來已覆有一層水膜,這時如果兩個雪花相碰,便借著水的表面張力而沾合在一起。(3)如果雪花的枝叉很復雜,則兩個雪花也可以只因簡單的攀連而相掛在一起。
雪花從雲中下降到地面,路途很長,在條件適合時,可以經多次攀連並合而變得很大。在降大雪的時候,有時有一些鵝毛般的大雪片,就是經過多次並合而成的。
但是,有時雪花互碰時不是互相並合在一起,而是給碰破了,這時便產生一些畸形的雪花。例如,在降雪的時候,有時會見到一些單個的"星枝",就屬於這種情況。
㈣ 為什麼每朵雪花形狀並不相同
從天上飄落下來的雪花,除了有一點相同外,它們實際上彼此各不相同。也就是說,每朵雪花都有六個側翼,這是它們的相同點,但除了六個側翼或六個尖角之外,從來沒有兩朵雪花在花形圖案上是相同的。雪花的形狀其實是千姿百態的,它們是由單個晶體或多個晶體構成。每朵雪花的中心都有一個微粒,通常是塵埃微粒。
㈤ 為什麼每一片雪花都不一樣
當水分子自我排列成固態的雪或冰時,雪花即反映了水分子的內在秩序。當水分子開始凝結時,彼此間形成微弱的氫鍵。雪花的形成(及所有物質由液態轉變成固態的過程)叫做結晶作用。分子們彼此依最低能量狀態排列,這使得它們之間的吸引力最大而斥力最小。地球上的水冰中,每個分子都以氫鍵與另外四個分子相連,形成晶格結構。 於是,水分子會移動到已被指定好的空間。最基本的形狀是六方柱,頂端與底端都是六角形,六個側邊則是三角形。這個排列過程很像貼地磚:一旦樣式選定、並放好了第一片地磚,其他所有的地磚都一定得放到已被決定的位置,才能維持樣式。水分子依照低能量的位置自我安頓,便會填入空位並維持對襯;雪花的「手臂」就是以這種方式形成的。 雪花有很多種樣子。這些差異產生的原因在於雪花在大氣中生成,而大氣狀況復雜多變。一片雪花結晶可能以某種方式生成,然後因應溫度與濕度的改變而有相對的變化。基本的六角形對稱仍舊保留,不過冰晶會往新的方向分枝。
——參考文獻《網路全知》
㈥ 為什麼每朵雪花都是6邊形,而且每朵雪花都不一樣那一片天空中幾萬朵雪花都不一樣形狀那太神奇了.
原來雪花的基本組織是冰胚,每一個冰胚是由五個水分子組成的。其中四個水分子雖在一個四面體的頂角上,另有一個水汾子 於四面體中心。許多冰胚互相連接,就組成冰晶,話多冰晶結合,就形成了雪花。因此,雪花之所以呈六角形,是與一些水分子怎樣結合成為冰胚,以及冰胚怎樣結合成冰晶等有關。
前頁冰晶結構圖中,每一個圓圈代表一個水分子,把書倒過來看,可以看出六角形結構。可見冰胚的頂底結合,只能使雪花變厚;冰胚的平排結合,卻不單可使我們看出最初的六角形結晶來,而且還可以看出由水分子一個一個結合上去,新的六角形結晶是怎樣從原有六角形雪花中增長起來的。
光是六形的結合,並不一定能組成很對稱的六角形雪花的,根據研究,雪花在空中飄浮時本身還會振動。這種振動,是環繞對稱點而進行的。這樣,就保證了在增長過程中的雪花,始終保持六角形。至於六角形的千姿百態,則與雪花在空中飄浮時,空中的溫度和濕度條件不同有關。
在我國南方,由於近地面空氣溫度比較高,雪花從空中飄落下來,就會部分融化,變為濕雪花,六角形就會有些破壞。濕雪花在空中互相碰撞,還會粘並起來,形成不規劃的鵝毛雪片。
㈦ 為什麼雪花的形狀都不一樣
與水汽冷凝結晶的快慢有關,雪花是由小冰晶增大變來的,而冰的分子以六角形的為最多,因而形成雪花多是六角形的。雪花形狀的多種多樣,則與它形成時的水汽條件有密切的關系。
㈧ 世界上的每一朵雪花都是一樣的形狀嗎
雪花的基本形狀是六角形,但是大自然中卻幾乎找不出兩朵完全相同的雪花,就象地球上找不出兩個完全相同的人一樣。許多學者用顯微鏡觀測過成千上萬朵雪花,這些研究最後表明,形狀、大小完全一樣和各部分完全對稱的雪花,在自然界中是無法形成的。
在已經被人們觀測過的這些雪花中,再規則勻稱的雪花,也有畸形的地方。為什麼雪花會有畸形呢?因為雪花周圍大氣里的水汽含量不可能左右上下四面八方都是一樣的,只要稍有差異,水汽含量多的一面總是要增長得快一些。
世界上有不少雪花圖案搜集者,他們象集郵愛好者一樣收集了各種各樣的雪花照片。有個名叫賓特萊的美國人,花了畢生精力拍攝了近六千張照片。蘇聯的攝影愛好者西格尚,也是一位雪花照片的攝影家,他的令人銷魂的作品經常被工藝美術師用來作為結構圖案的模型。日本人中谷宇吉郎和他的同事們,在日本北海道大學實驗室的冷房間里,在日本北方雪原上的帳篷里,含辛茹苦二十年,拍攝和研究了成千上萬朵的雪花。
但是,盡管雪花的形狀千姿百態,卻萬變不離其宗,所以科學家們才有可能把它們歸納為前面講過的七種形狀。在這七種形狀中,六角形雪片和六稜柱狀雪晶是雪花的最基本形態,其它五種不過是這兩種基本形態的發展、變態或組合。
早在公元前的西漢時代,《韓詩外傳》中就指出:「凡草木花多五齣,雪花獨六齣。」雪的基本形狀是六角形。但在不同的環境下,卻可表現出各種樣的形態。
世界上有不少雪花圖案收集者,他們收集了各種雪花圖案。有人花了畢生精力拍攝了成千上 萬張雪花照片,發現將近有六千種彼此不同的雪花,但他死前認為這不過是大自然落到他手中的少部分雪花而已。以致於有人說沒有兩朵大小和形狀完全相同的雪花。
為什麼雪花的基本形態是六角形的片狀和柱狀呢?
這和水汽凝華結晶時的晶體習性有關。水汽凝華結晶成的雪花和天然水凍結的冰都屬於六方晶系。我們在博物館里很容易被那純潔透明的水晶所吸引。水晶和冰晶一樣,都是六方晶系,不過水晶是二氧化硅(SiO2)的結晶,冰晶是水(H2O)的結晶罷了。
六方晶系具有四個結晶軸,其中三個輔軸在一個基面上,互相以60o的角度相交,第四軸(主晶軸)與三個輔軸所形成的基面垂直。六方晶系最典型的代表就象是幾何學上的一一個正六面柱體。當水汽凝華結晶的時候,如果主晶軸比其它三個輔軸發育得慢,並且很短,那麼晶體就形成片狀;倘若主晶軸發育很快,延伸很長,那麼晶體就形成柱狀。雪花之所以一般是六角形的,是因為沿主晶軸方向晶體生長的速度要比沿三個輔軸方向慢得多的緣故。
千姿百態的雪花
對於一片六角形雪片來說,由於它表面曲率不等(有凸面、平面和凹面),各面上的飽和水汽壓力也不同,因此產生了相互間的水汽密度梯度,使水汽發生定向轉移。水汽轉移的方向是凸面→平面→凹面,也就是從曲率大的表面,移向曲率小的表面。六角形雪片六個稜角上的曲率最大,邊棱部分的平面次之,中央部分曲率最小。這樣,就使六角形雪片一直處在定向的水汽遷移過程中。由於稜角上水汽向邊棱及中央輸送,稜角附近的水汽飽和程度下降,因而產生升華現象。中央部分由於獲得源源不斷的水汽而達到冰面飽和,產生凝華作用。這種凝華結晶的過程不斷進行,六角形雪片逐漸演變成為六稜柱狀雪晶。(雪片上水汽遷移示意圖:fig42)
這是假定外部不輸送水汽的理想狀況。事實上,事物與周圍環境保持著密切的聯系,空氣里總是或多或少存在著水汽的。如果周圍空氣輸人水汽較少,少到不夠雪片的稜角向中央輸送水汽的數量,那麼雪片向柱狀雪晶的發展過程繼續進行。在溫度很低水汽很少的高緯和極地地區,便因為這個原因經常降落柱狀雪晶。
空氣里水汽飽和程度較高的時候,出現另外一種情況。這時周圍空氣不斷地向雪片輸送水汽,使雪片快速地發生凝華作用。凝華降低了雪片周圍空氣層中的水汽密度,反過來又促進外層水汽向內部輸送。這樣,雪片便很快地生長起來。當水汽快速向雪片輸送的時候,六個頂角首當其沖,水汽密度梯度最大。來不及向雪片內部輸送的水汽,便在頂角上凝華結晶;這時,頂角上會出現一些突出物和枝杈。這些枝叉增長到一定程度,又會分叉。次級分叉與母枝均保持60的角度,這樣,就形成了一朵六角星形的雪花。
在高山或極地的晴朗天氣里,還可見到一種冰針,象寶石一樣閃爍著瑰麗的光彩,人們把它叫做鑽石塵。冰針的生長有二種情況:一種是在嚴寒下(-30℃以下)濕度很小時水汽自發結晶的結果,另一種是在溫度較高(-5℃左右)濕度較大時沿著雪片某一條輔軸所在的頂角特別迅速生長的產物,是雪花的畸形發展。
形形色色的雪花晶體在天空生成後,當它們的直徑達到50微米時,便能克服空氣的浮力而開 始作明顯的下降運動,一邊飄逸下降一邊繼續生長變化。這樣一來,便產生了形式紛紜繁多的雪花。我們只要把
㈨ 天上落下來的雪花,為何每一片長得都不一樣
冬天,許多地方都會下雪。身處溫暖南方的人沒有福氣觀賞雪後銀裝素裹的美景,也無機會堆雪人、帶著孩子們打雪仗,只能通過電視新聞看哪兒哪兒下大雪了,或者透過互聯網欣賞那些美麗的雪景。歐洲,火車在雪中穿行雪花很輕很小,在大自然雲層中所產生的雪片通常只能長到1.3厘米直徑,還不及一枚硬幣大。每次下大雪,天空會紛紛揚揚飄下數以萬億計的雪片,這些雪片是什麼樣子的?它們完美對稱嗎?世界上存在兩片長得完全一樣的雪花嗎?這些都是許多孩子心中的疑問。要想搞清楚雪花是否完美,我們先得知道雪到底是如何產生的。
六稜柱並不是冰晶的終點。在晶體頂端具有更強的電誘導性,空氣中的水分子被這些角吸引,在角上堆積並形成新的結晶。在水汽中的冰晶有這樣的生長趨勢,新的水分子會不斷在冰晶的尖端進行堆積,在其六個角上形成新的分支,於是冰晶漸漸長成了雪花的模樣:科學家在實驗室環境下對冰晶的尖端施加2000V的電壓,使其在-15℃寒冷水汽環境里迅速生長,只花了大約20分鍾的時間,在冰晶的尖端就長出一朵美麗的雪花來。在自然狀態下,你無法得到完美對稱的雪花。