雪花為什麼是六稜的,雪花為什麼會是六稜體狀呢?

2022-05-24 21:15:13 字數 5128 閱讀 7964

1樓:匿名使用者

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,連許多藝術家都讚歎不止。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。一種呈六稜體狀,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,就象從六稜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稜和凸出部分,並在這裡凝華而使冰晶增長。

於是冰晶的各個角稜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稜處長出新的小枝叉來。與此同時,在各個角稜和枝叉之間的凹陷處。

空氣已經不再是飽和的了。有時,在這裡甚至有昇華過程,以致水汽被輸送到其他地方去。這樣就使得角稜和枝叉更為突出,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,於是便出觀了各種複雜的雪花形狀。有的象袖釦,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。雪花的併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,兩個雪花就併合到一起了。

(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,便藉著水的表面張力而沾合在一起。(3)如果雪花的枝叉很複雜,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,可以經多次攀連併合而變得很大。在降大雪的時候,有時有一些鵝毛般的大雪片,就是經過多次併合而成的。

但是,有時雪花互碰時不是互相併合在一起,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。

這和水的結晶習性有關。天然水凍結的冰和大氣中水汽凝華結晶的雪,它們的結晶學特性,都屬於六方晶系。六方晶系具有四個結晶軸—一個主軸加上三個輔軸。

三個輔軸分佈在同一個平面上,互相以六十度的角度對稱相交。主晶軸呢,就從三個輔軸的交點上引仲出來,井垂直於輔軸所構成的平面。六方晶系最典型的代表就象是幾何學上的一個正六面柱體。

當水汽凝華結晶的時候,如果主晶軸比其它三個輔軸發育緩慢,並且較短,那麼,雪的形狀就成為六角形雪片,要是主晶軸發育很快,延仲較長,那麼,雪的形狀就成為六稜柱狀。大氣層裡的溫度,對雪花的形狀起著很大的作用.溫度高,容易產生六角形雪片,溫度低,則往往容易產生柱狀雪晶。

根據許多科學家的觀測研究,大氣層溫度在-25℃以下時,雪的形狀多數是主晶軸發育的六稜柱狀;溫度在-25℃~-15℃時,雪的晶體大多是六角形雪片;溫度在-15℃~0℃時,天空裡降落的則多數是美麗的六角星形的雪花.

2樓:匿名使用者

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。許多冰胚互相連線,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,空中的溫度和溼度條件不同有關。

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,變為溼雪花,六角形就會有些破壞。溼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

雪花為什麼會是六稜體狀呢?

3樓:源來我是湯圓啊

我們都上過化學課,知道水分子是由一個氧原子和兩個氫原子構成的,它們之間存在著一個很強的共價鍵,當液態的水分子溫度低至凝固點,水分子之間的氫鍵就會結合在一起,形成冰晶。越來越多的冰晶連線在一起形成雪花。所以平時我們是可以從肉眼看到的。

不過雪花雖然都是六邊形的,卻也有體狀和片狀之分,還是和溫度有關,當溫度過低,一般是低於零下三十度的樣子,雪花呈柱狀,接近於零度的樣子是呈片狀,所以我們能看見的雪花都是片狀的,那些六稜柱似的存在於高層雲中。

4樓:王后

古代詩人讚頌雪花時說:凡草木花皆五出,雪花獨六出。這說明了世間雪花與其他花的與眾不同之處,下面就說說為什麼雪花是六稜柱體形吧。

雪花的花型由於突起千變萬化分為很多種,其中最主要的形態就是六稜柱體形,這種均勻對稱的形狀不容易在飄散的過程中破碎。所以雪花中大多數都是六稜柱體形。

從這裡來看大自然是世界上最美麗的一個作品。雪花以清澈透明的特點而著稱,不受外物的汙濁,是純潔無暇,單純潔白的象徵。

5樓:風瀟瀟兮亦非以

以前上自然課的時候就聽老師講起過,後來也通過各個實驗真實看到過,剛從天上飄下來的雪花片是六角形的,非常的美麗。

雪花其實是由水分子變化產生的,而水分子是由兩個氫原子和一個氧原子產生,如果水分子在水狀的時候被冷卻到了一定的程度,就會形成冰晶,這是自然形成的,而六角是最適宜也是最穩固的固態表現,這也是為什麼它會是六角的。

而據我所看到,從天上飄下來的雪花的形狀分為兩種,一種是六角形,又長又細,中間有空洞,六個角的頂端是尖的,另一種也是六角形,但它不是尖的,是片狀的。

而這種形狀完全是根據空氣、溼度、溫度來決定。雪花在未成形時叫做冰晶,冰晶演變成雪花的過程中會隨著空氣中的飽和度而不斷地變化,以此來消耗冰晶,隨著冰晶周圍的水氣和密度的結合,就會成生稜角或是凹凸的形狀,或分枝,或成片狀,然後變成了我們所看到的雪花。

其實不僅僅在外界的空氣中,在冬天,我時常會在我家的窗玻璃上看到類似雪花形狀的薄冰,個人認為其原理是一樣的,都是因為環境、溼度和密度的影響下自然形成的因素。

雪花為什麼是六個花瓣?

6樓:妄與梔枯

因為冰的分子以六角形為最多。

對於六角形片狀冰晶來說,由於它的面上、邊上和角上的曲率不同,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,由於冰晶各部分飽和水汽壓不同,其凝華增長的情況也不相同。

例如當實有水汽壓僅大於平面的飽和水汽壓時,水汽只在面上凝華,形成的是柱狀雪花。當實有水汽壓大於邊上的飽和水汽壓時,邊上和麵上都會發生凝華。由於凝華的速度還與曲率有關,曲率大的地方凝華較快,故在冰晶邊上凝華比面上快,多形成片狀雪花。

雪花通常是許多單雪晶的凝聚物

跟世界上沒有兩片相同的樹葉一樣,每一個單雪晶都不相同。

1、雪晶在生成過程中穿越過不同的溫度從而形成冠柱狀雪晶。首先,在-6c°(21f)左右形成圓柱晶體;然後,當氣溫為-15c°(5f)左右時,冠狀圓盤在柱狀晶體兩端生長,從而形成冠柱狀雪晶。

2、此類雪晶的外形類似星形和樹狀,包括主六個方向的主要分支和分佈於主要分支上的側支。最好的雪晶標本通常出現在天氣很冷——大約-15 c°,或+5f(華氏)。

3、鑽石裝雪晶是個體最小的雪晶,很多直徑不大於人類的頭髮,最常出現於嚴寒的天氣。基本的冰晶形狀是一個六角稜柱,由晶體面組成。

7樓:匿名使用者

由於水分子兩個氫原子和氧之間並不是成直線(180度),而是有一個接近120度角的偏折(但不是120度),所以微觀上就「傾向於」形成六角形,最後在巨集觀上體現出來雖然千變萬化,但仍然擺脫不了六角形這一基本形狀。

8樓:匿名使用者

雪花形成的時候,大氣裡水氣是飽和的,溫度則在攝氏零度以下。微細的冰晶會漸漸圍繞著凝結核。然後,冰晶連結在一起而雪花亦隨之誕生。

這過程被稱為「結晶」。在結晶過程中,水分子會以它們的基本排列方式從液態變成固態。由於冰晶的基本模式是六角稜體,大部份冰晶的雛形都是六角形的。

當更多的水分子與冰晶結合後,,他們會由第一個六角形開始保持冰晶的形狀繼續向外生長。

雖然大部份冰晶形成時有著六邊對稱的特性,但是它們會因應溫度的改變而做成很多不同形狀的變化。若溫度低於攝氏零下三十度,六角柱體的冰晶便會形成,典型的六角形的扁平片狀雪花會在攝氏零下十五度左右時形成。當溫度上升至攝氏零下五度,無論針狀、柱狀抑或一些不能估計的形狀的雪花便會產生。

由於雪層越高,溫度越冷,因此六角柱狀的雪花通常會在高雲形成。較低的雲層通常會形成六角平面的片狀雪花,而不同形狀的結晶會在低雲中產生。

我們知道雪晶的六角形狀能細分為兩大類,一是片狀,另一類是柱狀。我們經常看到比較美麗的雪花便是那些六邊對稱的片狀雪晶。它們通常會在溫度介乎攝氏零下五度至零下二十度之間形成,柱狀雪花包括了針狀和中空柱狀,針狀雪晶在溫度介乎攝氏零度至攝氏零下五度形成,中空柱狀在是低於攝氏零下二十度形成。

如果我們希望找出大部分冰晶是六角稜體的原因,我們或許應該首先了解一下水分子。水分子是由兩個氫原子以及一個氧原子(這便是我們常把水稱為h2o的原因),它們以一種很強的鍵——共價鍵, 黏合在一起。

當液態的水分子被冷卻至凝固點,水分子會互相碰撞,形成固態冰晶,然後它們會利用氫鍵結合在一起。若分子與分子之間結合,便會更穩定。相對來說,最穩定的排列方式是以六角形狀把六個水分子黏在一起,這也是為什麼大部份冰晶是六角形的。

雪花的形狀,雪花有幾種形狀?為什麼會形成那些形狀?

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雪為什麼是六角形的,雪花為什麼是六角形的?

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