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雪花的奥秘[转帖]

雪花的奥秘

尽管每一片雪花的造型都不同,但它们都拥有两个相同的特质:对称的图形,和分枝的方式。
当水分子自我排列成固态的雪或冰时,雪花即反映了水分子的内在秩序。当水分子开始凝结时,彼此间形成微弱的氫鍵。雪花的形成(及所有物质由液态转变成固态的过程)叫做结晶作用。分子们彼此依最低能量状态排列,这使得它们之间的吸引力最大而斥力最小。地球上的水冰中,每个分子都以氫鍵与另外四个分子相连,形成晶格结构。
於是,水分子会移动到已被指定好的空间。最基本的形状是六方柱,顶端与底端都是六角形,六个侧边则是三角形。


这个排列过程很像贴地砖:一旦样式设定、并放好了第一片地砖,其他所有的地砖都一定得放到已被决定的位置,才能维持样式。水分子依照低能量的位置自我安顿,便会填入空位并维持对称;雪花的「手臂」就是以这种方式形成的。

雪花有很多种样子。这些差异产生的原因在於雪花在大气层中生成,而大气层状况复杂多变。一片雪花结晶可能以某种方式生成,然後因应温度与湿度的改变而有相对的变化。基本的六角形对称仍旧保留,不过冰晶会往新的方向分枝。
基本六方柱造型,雪花的不同造型是因为分支的形像不同,但基本原里是一样的。



雪花的分枝方式是因基本六方柱的不同切面而造成的。不同的切面在大气层中扩展平面的速度不同,平滑的切面扩展很慢,但不平滑,突出的切面却扩展的很快。
这种情形叫做“分支不平衡”-- 越不平的切面长/扩张的越快,成为分枝~~ 这个是因空气里的水分子要附在基本六形柱晶体时,相比来下水分子离突出的部分(分支)的距离比和中心平面的距离近,需要最低能量,可以让水分子能在最快最低能量的情况下成晶~~
相比来下, 雪花的基本六方柱的六个侧面的支角是最不平滑的切面,所以扩展(分支)的最快;造就了各式各样的雪花。


不同的温度湿度会造就不同的雪花





难得一见的 12 瓣和 3 瓣的雪花

这两种雪花不常见,但是形成的基本原理,和正常的雪花没什么不同





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好酷……

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为虾米偶看的是叉叉 不甘心啊

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5555555不是偶滴错。偶的确贴了

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看到咯……好美哦~~~
精华……(虽然和本版主题无关)

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。。。。这个,没注意。下次改正~

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对了。。。深水炸弹就免了吧~~

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恩……看在好东西的份上~我少扔就个就好啦

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少仍多少?

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少扔个位数个

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上海不下雪的!!! <555>
没有做
何来爱

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帅,

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ni hao

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CG动漫……雪花……

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