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        冬天的精靈

        2015-04-29 00:44:03凌波
        天天愛科學 2015年12期
        關鍵詞:六角形色光冰晶

        凌波

        人們常說,雪是冬天的精靈。古往今來,詩人們寫下了很多詩句來描述雪景,“燕山雪花大如席,片片吹落軒轅臺”的豪邁,“白雪卻嫌春色晚,故穿庭樹作飛花”的秀美,“忽如一夜春風來,千樹萬樹梨花開”的浪漫。我們也像這些詩人一樣,常常贊嘆的是美麗的雪景,是無數的雪花在一起的樣子,可有誰仔細地觀察過一朵雪花?今天,就讓我們走進小小雪花的微世界,一起發(fā)現小雪花的大美麗。

        空中飄落的雪,多呈六角形,像花,所以叫雪花。雪花又叫未央花或六出。早在西漢時期,古人就發(fā)現雪花有六個花瓣,《韓詩外傳》中就有“草木之花多五出,獨雪花六出”的說法。因此,世界科學史認為,中國是最早發(fā)現雪花的六角結構的。

        雪花是怎么形成的?

        我們知道,空氣中飄浮著很多水分子,當氣溫降低時,這些水分子就會變成雨點飄落到大地上。雪花的形成也是這樣,只是雪花的形成還需要凝結核。所謂凝結核就是懸浮在空氣中的微小的固體微粒,如海鹽、硫酸、氮或其他化學物質的微粒。

        當這三個條件同時滿足時,水分子就會包圍凝結核,凝結成為一個個極其細小的小冰晶。隨著水分子不停地凝結,小冰晶就不停地“長大”。當小冰晶的重量大到無法再維持懸浮狀態(tài), 在重力的影響下落向地面時,小冰晶就變成了一朵美麗的雪花。

        雪花是什么顏色的?

        雪花是由凝結核和包圍在它周圍的冰晶組成的,也正是它們決定了雪花的顏色。凝結核是非常微小的顆粒,我們的肉眼根本看不到它,它的顏色可以忽略不計。所以,是冰晶的顏色決定了雪花的顏色。而冰晶是由水凝結成的,是無色透明的,所以,單片雪花也是無色透明的。

        那為什么我們肉眼看到的雪花會是白色的呢?這是因為雪花晶瑩剔透,就像一塊六角形的寶石,它的每一個面都是一面小鏡子,會反射太陽光。太陽光是白色的,所以我們看到的雪花就變成了白色的。

        雪花是什么形狀?

        就像世界上沒有兩片完全相同的樹葉,世界上也沒有兩朵完全相同的雪花。把一朵朵雪花放在放大鏡下,我們就可以看到一幅幅完全不同的美麗圖案。

        雪花的形狀是由形成它的小冰晶決定的,冰晶主要有兩種形狀,一種是又長又細的六棱體,叫柱晶;一種是六角形的薄片,叫片晶。不同的溫度會銳化冰晶的不同面,雪花就形成了不同形狀,如柱形、盤形以及針形等形狀的雪花。

        太陽光是由赤、橙、黃、綠、青、藍、紫七種色光合成的白色光。為了說明七種色光能夠合成白色,牛頓制作了七色板。他把一個圓板依次分成七種顏色,快速轉動圓板,板就會呈現白色。牛頓的實驗雖不精確,但充分說明太陽光是由七種色光合成的白色光。

        雪,是“冬天的精靈”?!叭鹧┱棕S年”是中國廣為流傳的農諺。 可是雪如果出現在三四月份的仲春季節(jié),如突然因寒潮侵襲而下了大雪,就會造成凍寒,所以農諺說:“臘雪是寶,春雪不好。”

        雪花有多大?

        雪花非常非常小,單朵雪花的直徑在0.05—3mm之間,一立方米新雪有60?—80億朵雪花;雪花也非常非常輕,只有在極其精確的分析天平上才能稱出它的重量,有科學家統(tǒng)計,大約3,000—10,000朵雪花才重1克。在下雪時,我們看到的大片大片的雪花,是雪花在降落過程中,許多雪花粘在一起形成的。

        雪花的大小還和溫度有關系,越冷的地方雪花就越小。

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