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雪花为什么六个“瓣”

【字体:   2014-11-16 16:15:17   来源: 蝌蚪五线谱  

用显微镜观测雪花,会发现雪花的各个部分是形状、大小完全一样和各部分完全对称的样子,有圆形、箭形、或是锯齿形;有些是完整的,有些又呈格状,但都没有超出六瓣型的范围。为什么雪花会是对称的六边形呢?这和水汽凝华结晶时的晶体习性有关。

雪花都是由水汽在小冰晶上凝华增大而形成的。冰晶属于六方晶体系,它的分子以六角形状占多数。六方晶系最典型的代表是几何学上的一个正六面柱体,它具有四个结晶轴,其中三个辅轴在一个基面上,互相以60度的角度相交,第四轴(主晶轴)与三个辅轴形成基面垂直。当水汽凝华结晶的时候,如果主晶轴比其他三个辅轴发育得慢,并且很短,那么晶体就形成片状;倘若主晶轴发育很快,延伸很长,那么晶体就形成柱状。雪花之所以一般是六角形的,就是因为沿主晶轴方向晶体生长的速度要比沿三个辅轴方向慢得多。

雪花周围大气里的水汽含量不可能左右上下四面八方都是一样的,只要稍有差异,水汽含量多的一面总是要增长得快一些,自然而然就形状千姿百态的雪花。由于冰晶的尖角处位置特别突出,水汽供应接触最充分,所以在六角形状的冰晶棱角上长出一个个新的枝杈,最后就变成了六个花瓣样各种姿态的雪花。

因此,雪花的基本形状是六角形和六棱柱状的结晶体。

雪花全是由小冰花组成的,每一朵小冰花都有六片花瓣,有些花瓣象山苏花一样放出美丽的小侧舌,有些是圆形的,有些又是箭形的,或是锯齿形的,有些是完整的,有些又呈格状,但都没有超出六瓣型的范围。”

雪花的基本形状是六角形,但是大自然中却几乎找不出两朵完全相同的雪花,就象地球上找不出两个完全相同的人一样。许多学者用显微镜观测过成千上万朵雪花,这些研究最后表明,形状、大小完全一样和各部分完全对称的雪花,在自然界中是无法形成的。

编辑:徐彦

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