顯微鏡下雪花為什么多為六角形呢?今年的首都北京已經(jīng)下了幾場雪了，寒冷的冬天有了雪的點綴顯得格外美麗，那么它是如何形成的呢?這還得從物理學(xué)中水的形狀變化說起。
原來，雪花一般是由水汽在小冰晶上凝華增大而形成的，顯微鏡觀察下的六角形狀同水汽凝華的結(jié)晶習(xí)性有關(guān)。眾所周知，一般情況下，水的形態(tài)變化，總是先由水蒸氣凝結(jié)為水，再由水凍結(jié)成冰。云中水汽遇冷凝結(jié)成雨滴，再冷則凍結(jié)為冰雹。而雪則不同，大多數(shù)是由水汽直接形成冰晶。這種跳躍了液態(tài)階段，由氣體直接變成固體的過程，不叫凝結(jié)，而叫凝華。
在常溫常壓下，由水汽凝華而成的冰晶屬于六方晶系，用顯微鏡來看它的分子以六角形的為最多。由于冰晶的尖角處位置特別突出，水汽供應(yīng)最充分，凝華增長得最快，所以便在六角形的冰晶楞角上長出一個個新的枝杈，最后變成了六個花瓣樣的雪花或者枝狀、柱狀、針狀、星狀雪花。這六方晶體具有四個結(jié)晶軸，其中三個叫輔軸，排列在同一個平面上，相互以60度角相交;另一個軸叫主軸，與三個輔軸構(gòu)成的平面垂直。冰晶在變成雪花前，總是在云中不停地運動著，而它周圍的水汽條件也在不斷地發(fā)生變化，水汽的繼續(xù)凝華常沿這些軸進行，成為雪花形成的主要物理過程。如果主軸增長快，形成的雪花便呈六角柱狀，反之，若輔軸增長快，形成的雪花則呈片狀或扇狀。
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