Почему снежинки такие правильные, симметричные и красивые?

Холодные снежинки в облаке образуются при -15 градусах вследствие перехода водяного чета в жесткое положение. Почвой для формирования снежинок считаются маленькие частички пыли или же микроскопичные льдинки, которые работают ядром для конденсации на их молекулы воды. Ядро кристаллизации - это то, с чего наступаетначинается воспитание снежинок.

Все более и более молекул воды присоединяются к увеличивающейся снежинке в конкретных пространствах, придавая ей ясную форму шестигранника. Отгадка структуры жесткой воды скрывается в строении ее молекулы, которую возможно упрощенно предположить для себя в облике тетраэдра - пирамиды с треугольным базой в которой вероятны углы только в 60° и 120°. В центре располагается воздух, в 2-ух верхушках — по водороду, вернее — протону, электроны коих задействованы в образовании ковалентной связи с кислородом. 2 остальные верхушки занимают пары валентных электронов воздуха, которые не принимают участие в образовании внутримолекулярных связей, почему их именуют неподеленными

Снежинка — это монокристалл льда, вариация на тему гексагонального кристалла, но выросшего проворно, в неравновесных критериях. В 1 критериях холодные шестигранники усиленно вырастают вдоль собственной оси, и за это время образуются снежинки вытянутой формы — снежинка-столбики, снежинки-иглы. В иных критериях шестигранники вырастают большей частью в инструкциях, перпендикулярных к их оси, и за это время образуются снежинки в облике шестиугольных пластинок или же шестиугольных звездочек.

К падающей снежинке имеет возможность примерзнуть капелька воды — в итоге образуются снежинки неверной формы. Популярное соображение, как будто снежинки в обязательном порядке имеют картина шестиугольных звездочек, считается неверным. Формы снежинок оказываются очень различными.

Астролог Иоганн Кеплер в 1611 году написал весь трактат «О шестиугольных снежинках». В 1665 году Роберт Гук заметил с поддержкой микроскопа и опубликовал большое количество рисунков снежинок самой различной формы. Первую счастливую фотку снежинки под микроскопом устроил в 1885 году южноамериканский крестьянин Уилсон Бентли. известные последователи дела Бентли — это Укихиро Накайя и южноамериканский физик Кеннет Либбрехт. Накайя в первый раз представил, собственно что размер и конфигурация снежинок находятся в зависимости от температуры воздуха и содержания в нем влажности, и блистательно одобрил данную догадку опытно, растя в лаборатории кристаллы льда различной формы. А Либбрехт у себя в Калифорнийском технологическом ВУЗе и по сей денек цельными деньками занят выращиванием снежинок Ученый, вместе с фотографом Патрисией Расмуссен намереваются издать книжку, в которую зайдут фотогеничные снежинки, кое-какие из коих возможно уже в данный момент увидать на его веб-сайте SnowCrystals.com.

Есть ещё 1 потаенна, свойственная строению снежинки. В ней порядок и беспорядок сосуществуют совместно. В зависимости от критерий получения жесткое труп надлежит пребывать или в кристаллическом (когда атомы упорядочены), или в бесформенном (когда атомы образуют случайную сетку) состоянии. Снежинки же имеют гексагональную решетку, в которой атомы воздуха выстроены упорядочено, образуя верные шестиугольники, а атомы водорода находятся беспорядочно. Впрочем ассоциация меж структурой кристаллической решетки и формой снежинки, которая более молекулы воды в 10 млн. раз, неочевидна: в случае если бы молекулы воды присоединялись к кристаллу в случайном порядке, конфигурация снежинки вышла бы неверной. Все дело в ориентации молекул в решетке и месторасположении свободных водородных связей, которое содействует образованию ровненьких граней.

Молекулы водяного чета с большей возможностью заполняют пустоты, ежели пристают к ровненьким граням, вследствие того собственно что пустоты содержат более свободных водородных связей. В итоге снежинки принимают форму верных шестиугольных призм с ровненькими гранями. Эти призмы падают с неба, при относительно маленький влаги воздуха в самых различных температурных критериях.

Рано или же поздно на гранях бывают замечены выпуклости. Любой бугорок притягивает к для себя вспомогательные молекулы, и начинает вырастать. Снежинка длительное время путешествует по воздуху, при данном шансы повстречаться с свежими молекулами воды у выступающего бугорка некоторое количество повыше, чем у граней. Например на снежинке довольно проворно растут лучи. Из всякой границы растет раз полный луч, например как молекулы не терпят пустоты. Из бугорков, возникающих на данном луче, растут ответвления. Во время путешествия крошечной снежинки все ее границы присутствуют в схожих критериях, собственно что работает посылом для подъема схожих лучей на всех 6 гранях. В безупречных лабораторных критериях, все 6 направлений снежинки вырастают симметрично и с подобными конфигурациями. В атмосфере гигантская доля снежинок это нерегулярные кристаллы у их только кое-какие из шести ветвей могут быть симметричны.