网友提问:
雪花为什么是六角形的?
优质回答:
雪花是如何形成的?
主要体现在结晶学上。
结晶学能让我们了解雪花凝结中,原子之间的排列构造。
尽管它们成形条件相同,但一旦开始结晶,就不会形成两片一模一样的雪花。
各种各样的雪花形状都有可能形成。
雪花的形成,始于云层中漂浮的晶粒、空气中的水蒸气,吸附在尘粒上。
上面的水滴凝结成冰,逐渐凝固形成晶面。
然后,慢慢形成了一个六棱冰柱。
在每个棱柱面上会形成凹陷,这是因为边缘结晶的生成速率最快。
结晶生成速率较快的拐角处,首先生成出六个晶枝。
每个晶枝上的线纹是由冰棱的凸脊和凹槽交错形成,这六个晶枝慢慢形成六边形的棱边。
这是由于水分子,在结晶中形成了化学键。
当温度降至-13摄氏度(9华氏度)时,晶枝顶端就会形成新的细窄的晶枝。
在-14摄氏度(6华氏度)时,每个晶枝继续分支。
处于冷空气中的雪花晶体,迅速接触到暖空气,导致越来越多的侧枝生成。
晶体温度逐渐升高,使得枝端变得窄长。
结晶体进入更暖的空气后,其生长变缓且枝端变宽,最终精美独特的雪花。
多年以来,结晶学家们一直把雪花晶体作为一个主要的研究对象。
根据它们原子排列的不同分成了不同种类:柱状、盘状、团聚状、框状、菌状、不规则状及其他形状。
在20世纪30年代,雪花被分成了21种不同的类型。
但是截至2013年,分类的数量已经飙升到121种了。
为了观察雪花晶体的微观结构,科学家通常会发射一束X光穿透雪花的样品。
X光被所有雪花中的原子反射后,朝着所有不同的方向发散,就像舞厅的闪光灯球四散反射。
通过观察光线消失的地方,我们能整理出雪花中的原子是以怎样的排列存在的,从而能在原子水平看到它们的形状。
直到今天,雪花的晶体形状还在增加。
因为不断变化的环境会导致雪花产生各种令人称奇的形状。
只要环境在变,谁也无法预料科学家们会把发现的新晶形分为哪一类。
其他网友回答
首先纠正一下,不是所有的雪花都是六边形的,也有六个角的,六棱柱的,这些形状跟雪花形成时的温度有关。但是雪花的基础形状是六边形,为什么呢?
雪花的本质是水,化学分子式是“H20”,水分子的结构是一个氧原子结合两个氢原子,化学键的角度刚好是120°,当六个水分子结合在一起的时候是一个六边形(六边形的每个内角是120°),刚好这是形成的最稳定结构。所以这是雪花的选择!