六角形漂亮的雪花是如何形成的(10P)

孤夜寒星

雪花隨風飄，花鹿在奔跑，聖誕老公公，駕著美麗雪橇，經過了原野.....

這是一首大家耳熟能詳的聖誕節應景歌曲，但是不知道大家有沒有想過為什麼雪花

一定是六角形的呢？不能是方形圓形或三角形嗎？儘管每一片雪花的造型都不同，

但它們都擁有兩個相同的特質：對稱的圖形，和分枝的方式。

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内在秩序。

當水分子開始凝结時，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）

叫做结晶作用。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：一旦樣式設定、並放好了第一片地磚，其他所有的地磚

都一定得放到已被决定的位置，才能维持樣式。水分子依照低能量的位置自我安頓，

便會填入空位並维持對稱；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層中生成，而大氣層狀況複雜多變。

一片雪花结晶可能以某種方式生成，然後因應温度與濕度的改變而有相對的變化。

基本的六角形結構仍舊保留，不過冰晶會往新的方向分枝。

因基本六方柱造型,雪花的不同造型是因為分支的形像不同，但基本原理是一樣的。


 


雪花的分枝方式是因基本六方柱的不同切面而造成的。不同的切面在大氣層中擴展平面的速度不同，

平滑的切面擴展很慢，但不平滑，突出的切面却擴展的很快。



這種情形叫做“分支不平衡”-- 越不平的切面擴張的越快，成為分枝~~

這個是因空氣裡的水分子要附在基本六形柱晶體時，相比下來水分子離突出的部分(分支)

的距離比和中心平面的距離近，需要最低能量，可以讓水分子能在最快最低能量的情况下成晶~~

相比下來， 雪花的基本六方柱的六個側面的支角是最不平滑的切面，

所以擴展(分支)的最快；造就了各式各樣的雪花。

 


 


 


 


 


 


 


 


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看過這些漂亮的六角形雪花後，我們是不是對於大自然的造物奧妙讚歎不已呢？

原來平凡的雪花，卻有著不平凡的形成過程，原來雪花是因為化學原理一開始就被註定

要是六角形了！看完雪花形成的過程，是不是也解除我們為什麼雪花是六角形的疑惑呢？

下次當你有機會再看到雪花紛飛的美景時，請記得多看他一眼，並珍惜我們的大自然景觀。

《 本帖最後由 孤夜寒星 於 2009-10-13 11:50 編輯 》

aa47s5942

雪花真的很漂亮....可惜那並不是肉眼能看到的東西><

vvc3366

雪花是看的到的,有些雪花直徑甚至有好幾公分大

大鱸魚

看到大大的貼圖
讓小弟偶大大的增長見聞一番
在台灣見到下雪的機會不多
更無法仔細瞧一瞧囉
所以再次感謝啦

天天都很天

這雪花真的是太美了 大自然的奧妙 神的傑作
就好像是藝術品一般
不知道是否有藝術品製作成這樣
好想買一個
感謝大大的分享 又增長了一番知識

eureka1118

嘿～倒數兩張讓我聯想到古人造字的智慧
雖然古篆的水字，並不是六筆劃
但是進化到現今的文字時
的確與雪花晶體有異曲同工之妙


樓上的，別灌水了
要回文也選個字吧
寫久了，只怕真的會多"洩"喔！

《 本帖最後由 eureka1118 於 2009-10-16 13:58 編輯 》

tiscp36m

此文真是增廣見聞
個人以前的觀念比較死板
以為冰晶才2種結構
呼...大嘆!學海無涯阿!

ksoeoo2009

真的很漂亮欸
大自然真的太神奇了...

說謊

全世界所有的冰雕都比不上.
剛剛看到時真的起雞皮了.還有一種酥麻感直衝腦部.整個頭都麻了...

ding3126

真是奇妙大自然
以前就認為雪只是一顆一顆的
原來放大看 是這麼美的~