顯微鏡下的雪花為什麼不一樣

㈠ 雪花為什麼會有規則的形狀

雪花的形狀，涉及到水在大氣中的結晶過程。大氣中的水分子在冷卻到冰點以下時，就開始凝華形成冰晶。冰晶具有自己的規則的幾何外形。

冰晶屬六方晶系，六方晶系的最典型形狀是六稜柱體。但是，當結晶過程中主軸方向晶體發育很慢，而輔軸方向發育較快時，晶體就呈現出六邊形片狀。

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雪花是由小冰晶增大變的，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，並且每一片雪花的形狀沒有一模一樣的。

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。對於六角形片狀冰晶說，由於它面上、邊上和角上的彎曲程度不同，相應地具有不同的飽和水汽壓，其中角上的飽和水汽壓最大，邊上次之，平面上最小。

在實有水汽壓相同的情況下，由於冰晶的面、邊、角上的飽和水汽壓不同，其凝華增長的情況也不相同。如果雲中水汽不太豐富，實有水汽壓僅大於平面的飽和水汽壓，水汽只在面上凝華，這時形成的是柱狀雪花。

參考資料來源：網路-雪花

㈡ 世界上為什麼沒有一片雪花是相同的

世界上不僅沒有一片相同的雪花，也沒有一批按相同de葉子，實際上世界上存在的都是獨一無二的。

多虧了美國業余科學家威爾遜·本特利，人們第一次可以看到雪花的超清晰畫面。他是歷史上第一個拍雪花的人。他一生拍了5000張雪花的照片。他的畫打開了一扇神奇的門，通過它，他進入了一個隱藏了數千年的壯麗雪花世界。通過觀察，他得出了一個著名的結論：世界上沒有兩片雪花是一樣的。

雪花，樹葉，人等等都是僅此一個，沒有完全相同的，即使是雙胞胎仔細看都是有不一樣的地方的。所以何況是雪花呢。

㈢ 雪花沒有相同的形狀嗎

沒有

下雪時的景緻美不勝收，但科學家和工藝美術師贊嘆的還是小巧玲瓏的雪花圖案。遠在一百多年前，冰川學家們已經開始詳細描述雪花的形態了。

西方冰川學的鼻祖丁鐸耳在他的古典冰川學著作里，這樣描述他在羅扎峰上看到的雪花：「這些雪花……全是由小冰花組成的，每一朵小冰花都有六片花瓣，有些花瓣象山蘇花一樣放出美麗的小側舌，有些是圓形的，有些又是箭形的，或是鋸齒形的，有些是完整的，有些又呈格狀，但都沒有超出六瓣型的范圍。」

在我國，早在公元前一百多年的西漢文帝時代，有位名叫韓嬰的詩人，他寫了一本《韓詩外傳》，在書中明確指出，「凡草木花多五齣，雪花獨六齣。」

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。我們只要把它們接納在黑呢子或黑天鵝絨上，就能用肉眼初步辨別出它們的形態來。
雪花有多大
詩人李白在形容燕山雪花時有一句著名詩句：「燕山雪花大如席」。雪花真的有那麼大嗎？其實，雪花是很小的。不要說「大如席」的雪花科學史上沒有記錄，就是「鵝毛大雪」，也是不容易遇到的。

事實上，我們能夠見到的單個雪花，它們的直徑一般都在0.5～3.0毫米之間。這樣微小的雪花只有在極精確的分析天平上才能稱出它們的重量，大約3000～10000個雪花加在一起才有一克重。有位科學家粗略統計了一下，一立方米的雪裡面約有60～80億顆雪花，比地球上的總人口數還要多。

雪花晶體的大小，完全取決於水汽凝華結晶時的溫度狀況。在非常嚴寒時形成的雪晶很小，幾乎看不見，只有在陽光下閃爍時，人們才能發現它們象金剛石粉末似地存在著。

據研究，溫度對雪晶大小存在影響：當氣溫為-36℃時，雪晶的平均面積是0.017平方毫米；當氣溫為-24℃時，平均面積是0.034平方毫米；氣溫為-18℃時，平均面積是0.084平方毫米，-6℃時，為0.256平方毫米，氣溫在-3℃時，雪晶的平均面積增大到0.811平方毫米。

人們有種錯誤的感覺，這種感覺常常是從有些文學作品描寫天氣嚴寒時，喜歡用「鵝毛大雪」來形容。其實，「鵝毛大雪」是氣溫接近0℃左右時的產物，並不是嚴寒氣候的象徵。相反，雪花越大，說明當時的溫度相對比較高。三九嚴寒很少出現鵝毛大雪，只有在秋末初冬或冬末初春時，才有可能下鵝毛大雪。所謂的鵝毛大雪，其實並不是一顆雪花，而是由許多雪花粘連在一起而形成的。單個的雪花晶體，直徑最大也不會超過10毫米，至多象我們指甲那樣大小，稱不上鵝毛大雪。

在溫度相對比較高的情況下，雪花晶體很容易互相聯結起來，這種現象稱為雪花的並合。尤其當氣溫接近0℃，空氣比鉸潮濕的時候，雪花的並合能力特別大，往住成百上千朵雪花並合成一片鵝毛大雪。因此，嚴格地說，鵝毛大雪並不能稱為雪花，它僅僅是許多雪花的聚合體而已。
工降雪
自古以來，老天爺一直是高興下雪就下雪，不高興就不下。有沒有辦法使老天爺根據人類的需要，讓它下雪就下雪呢?

辦法是有的，這就是人工降雪。

天上的水汽要變成雨雪降下來必須具備兩個條件，一個是必須有一定的水汽飽和度（主要與溫度有關），另一個是必須有凝結核。因此，人工降雪首先必須天空里有雲，沒有雲就象巧婦難做無米之炊一樣，下不了雪。能下雪的雲，棸0℃以下的「冷雲」。在冷雲里，既有水汽凝結的小水滴，也有水汽凝華的小雪晶。但它們都很小很輕，倘若不存在繼續生長的條件，它們只能象煙霧塵埃一樣懸浮在空中，很難落下來。我們在冬天裡經常能看到大塊大塊的雲彩，就是不見雪花飄下來，因為組成這些雲彩的雪晶太小，克服不了空氣的浮力，降水能力很差。如果在雲層里噴撒一些微粒物質，促進雪晶很快地增長到能夠克服空氣的浮力降落下來，這就是人工降雪的功勞。

噴撒什麼物質能夠促使雪晶很快增長呢? 早期，人們各顯神通採用過許多有趣的方法。這些方法主要有：在地面上縱火燃燒，把大量煙塵放到天空里；用大炮襲擊雲層；利用風箏高飛雲中，然後在風箏上通電，閃放電花；乘坐飛機鑽進雲層噴灑液態水滴和塵埃微粒。但是，這些方法的效果都很不理想。 直到1946年，人們才發現把很小的乾冰微粒投入冷雲里，能形成數以百萬計的雪晶。當年1l月3日，有人在飛機上把乾冰碎粒撒到溫度為-20℃的高積雲頂部，結果發現雪從這塊雲層中降落下來。

這里所說的乾冰不是由水凍結的冰，而是二氧化碳的固體狀態，很象冬天壓結實的雪塊。乾冰的溫度很低，在-78.5℃以下。把乾冰晶體象天女散花似地噴撒在冷雲里，每一顆二氧化碳晶體都成為一個劇冷中心，促使冷雲里的水汽、小水滴和小雪晶很快地集結在它的周圍，凝華成較大的雪花降落下來。

現在常用碘化銀來人工降雪。碘化銀是一種黃顏色的化學結晶體，平時作為照相材料里的感光劑使用。碘化銀的晶體與雪晶的六角形單體尺寸非常相似，它們單體里的原子排列也十分近似，兩者的晶格間距也很接近(碘化銀是4.58埃，雪晶是4.52埃)。因此，把碘化銀微粒撒在降水能力較差的雲層里，使它「冒名」頂替雪晶，便能讓雲中的水汽和小水滴在「冒名」的晶體上凝華結晶，變成雪花。

怎樣把這些凝結核散布到雲層中呢？現代人大多使用大炮，把化學葯品裝在炮彈里，然後用大炮發射到雲層里去的。不過這種方法噴撒不均勻，葯品浪費較大，增加了人工降雪的成本。還有人把它們裝在土火箭里，讓火箭飛到雲里去噴撒。

一般來說，人工降雪比人工降雨的成功率更大。人工降雨可以增加大約20%的雨量，而在高山高寒地區，人工降雪卻能增加30～40%的降水量。這是因為高山高寒地區，溫度低，水汽容易達到飽和狀態，同時，雪晶比雨滴更容易形成。只要人工給大氣增加一些結晶核，比較容易促進降雪。

㈣ 雪花為什麼是六個角的，六邊形的雪花是如何形成的

用顯微鏡觀測雪花，會發現雪花雖然大小不一、形態各異，但是雪花全部都是六個角，那麼，問題來了，雪花為什麼是六個角，六邊形的雪花是如何形成的？下面就來詳細了解一下雪花為什麼是六個角吧。

為什麼雪花是白色的？

我們日常生活中熟悉的食鹽和白砂糖，本質上都是無色透明的，但當它們聚成一小堆時，看上去卻是白色的。這是因為光線照射到它們表面時，不計其數的微粒使表面的光線發生反射，這些反射光匯聚在一起，使顆粒堆呈現為白色。

同樣的道理，天上的小水滴、小冰晶聚在一起形成白雲，飄落的雪花聚在一起形成白雪。如果湊近看的話，我們很容易注意到，單獨的雪晶並不是白色的，而是透明的，就好像一小片透明透亮的玻璃。如果雪晶生長過程中結霜了，我們會看到白色的「砂雪」。

㈤ 顯微鏡100倍拍攝下的雪是什麼樣的

光在經過顯微鏡的時候因為一些硬體條件的限制會產生衍射和干涉，最後導致拍攝到的圖像是由很多點光源分散過後集成的一個總和。所以也是為什麼熒光顯微鏡圖像都會需要經過一個反卷積的圖像處理步驟，反卷積是根據顯微鏡特定的光學性質使用物理的方法將圖像數據中的光信號還原到點光源的位置，從而提高了解析度、對比度、信噪比等等，也更能夠真實的還原樣本原來的面貌。

㈥ 世界上為什麼沒有一片雪花是相同的

雖然要找到兩片完全一樣的雪花幾乎是不可能的，但是如果我們通過技術手段，只需要在納米級別讓這兩個雪花一樣，就可以得到宏觀相同的雪花。

有人曾經解釋到，大少數小雪晶都含有1018個水分子，而且其中的一些水分子的陳列很不尋常。這些不尋常的分子將隨機分散在整個雪晶中，給它一個共同的設計。兩個雪晶具有完全相反陳列的分子的概率是十分十分小的。

㈦ 100倍顯微距鏡下的雪花是什麼模樣

在下雪的時候，很多雪花都會在天空中飛飛揚揚，緩慢的飄落到地面上，這個過程是非常美的，並且觀察過下雪現象的人，都會發現雪花在飄落的時候就像蝴蝶一樣非常的美麗，這讓它受到很多人的喜歡。

是不是都開始期待下雪了，讓我們一起等吧。

㈧ 雪花形狀的形成原理是什麼

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，並且每一片雪花的形狀沒有一模一樣的。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。

對於六角形片狀冰晶來說，由於它面上、邊上和角上的彎曲程度不同，相應地具有不同的飽和水汽壓，其中角上的飽和水汽壓最大，邊上次之，平面上最小。

在實有水汽壓相同的情況下，由於冰晶的面、邊、角上的飽和水汽壓不同，其凝華增長的情況也不相同。如果雲中水汽不太豐富，實有水汽壓僅大於平面的飽和水汽壓，水汽只在面上凝華，這時形成的是柱狀雪花。

(8)顯微鏡下的雪花為什麼不一樣擴展閱讀：

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。溫度和濕度對雪花形成的影響。

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。

㈨ 顯微鏡下的雪花竟然都是等邊對稱的，為何會有這種神奇的構造

當我們將一片雪花放在顯微鏡下時，我們驚奇地發現所有的雪花都是對稱的六邊形幾何形狀。那為什麼雪花不能有其他的形狀，比如三角形或五邊形呢？為什麼一定要六邊形？這都是巧合還是科學？或者是一些神秘的外星人操縱的結果？那麼地球上的環境真的是外星人設計的嗎？

在此基礎上，雪花的形狀開始發生變化，出現各種美麗的雪花，那麼世界上有兩片一模一樣的雪花嗎？美國加利福尼亞的物理學教授正在做一個有趣的實驗，它是在實驗室里的人造雪中尋找答案，在一個儀器中，教授從無到有地創造出雪花，從潮濕的空氣中，降低溫度，水晶慢慢開始成型，當水晶增加重量會下降，教授用熱管為雪，延遲攝像機記錄了整個過程，隨著溫度的升高，在角落裡形成樹枝，如果溫度進一步下降，新的樹枝就會形成。