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冰花为什么是六角形

冰花为什么是六角形

雪花是由小冰晶增大变来的,而冰的分子以六角形的为最多,因而形成雪花多是六角形的。

雪花形状的多种多样,则与它形成时的水汽条件有密切的关系。

对于六角形片状冰晶来说,由于它面上、边上和角上的弯曲程度不同,相应地具有不同的饱和水汽压,其中角上的饱和水汽压最大,边上次之,平面上最小。

在实有水汽压相同的情况下,由于冰晶的面、边、角上的饱和水汽压不同,其凝华增长的情况也不相同。

冰花为什么是六角形

: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。

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