12.16 盼望著,盼望著,北京終於又下雪了!一起來認識下雪的真面目吧

盼望著,盼望著,北京終於又下雪了!一起來認識下雪的真面目吧


盼望著,盼望著,北京終於又下雪了!超大那種!


盼望著,盼望著,北京終於又下雪了!一起來認識下雪的真面目吧

冬天,我想沒有什麼能比下雪再讓人激動了!依稀記得小時候,每當早晨起來看到雪,便會大呼一聲“下雪啦”,然後用最快的速度穿好衣服,跑去告訴所有的小夥伴這個好消息!


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現在,全然沒有了那種激情,但對於雪的熱愛,絲毫不減!雖然不會再跑去告知小夥伴,但會第一時間發朋友圈分享!這一分享不要緊,拉來了來自南方家長的“仇恨”:


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更有家長表示,雪都是從電視上看到的,甚至還研究起了雪:


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不得不佩服這位家長的學習精神,因為下雪這事在北方來說是常事,但貌似小時候還真沒仔細想過雪是怎麼回事,所以,今天咱們就來研究研究。


每一片雪花都風姿獨特


今天在朋友圈有人問:是不是雪花每片都不一樣?僅憑肉眼觀察是很難得到答案的,因為每當我們捧起雪花想要細細觀察時,雪花都會調皮地融化在指尖,不給我們任何機會窺探它的秘密!


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不過雪花雖然調皮,但辦法總還是有的。俄羅斯攝影師Alexey Kljatov透過微距鏡頭拍下每一片各具特色的雪花,每片都有其獨一的紋路和樣貌,在不同的光下呈現出不同的感覺,美麗夢幻的樣子讓不少人不禁讚歎創造萬物的上帝,能夠創造如此微小又精緻的雪花。


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事實上,雪花種類很多,2006年物理學家Ken Libbrecht出版了一本關於雪花的指南,書中將雪花分為了35類:


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他還研究了影響雪花形狀的因素:

溫度和溼度。就溫度而言,大多數片狀雪花只在-15°C附近一個很窄的溫度範圍內出現,針狀晶體則出現在-6°C左右,同時,溼度越高,產生的雪花就越複雜,分支也越多。


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由此可以推測,在南北兩極那種又幹又冷的環境,大部分雪花都是很簡單的六邊形或六稜柱冰晶,而事實也確實如此。


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雪花獨特的形成方式


同樣是固態水,為什麼冰和雪的美麗千差萬別?其實雪不是由液態水形成,而是由氣態水也就是水蒸氣直接凝華而形成。


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雪的結晶學特性,屬於六方晶系。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。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。


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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。


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要是主晶軸發育很快且較長,那麼,雪的形狀就成為六稜柱狀。


柱狀雪花:它形狀簡單,卻晶瑩剔透,是雪花最基本的形狀。


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加蓋柱雪花:和柱狀雪花差不多,就是兩頭加上兩個蓋子,但是看起來像個工藝品。


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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。


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不過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。然而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。


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美麗的結晶


在聊雪花時,由於雪花是晶體,所以還有家長提到了紀錄片《美麗化學》中結晶。


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不知道大家看沒看過這部紀錄片,裡面的結晶現象讓人完全被化學的美麗征服。

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嗯……上述結晶好看,但不好做,不過在家裡養一個水晶還是可以的!


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這可是我們親手做的哦,而且這種水晶也是一種晶體,用身邊材料就可以做!


那麼,問題來了:

到底什麼晶體?

除了雪花,還有什麼是晶體?

晶體的內部構造什麼樣?

它的形成需要什麼條件?

如何在家養一個晶體?


這堂特意為冬天準備的科學課

踏雪而來


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