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雪花为什么会形成六边形(为什么雪花能呈现完整的六边形)

雪花为什么会形成六边形(为什么雪花能呈现完整的六边形)

更新时间:2026-01-21 20:36:36

雪花为什么会形成六边形

这和水汽凝华结晶时的晶体习性有关。水汽凝华结晶成的雪花和天然水冻结的冰都属于六方晶系。我们在博物馆里很容易被那纯洁透明的水晶所吸引。水晶和冰晶一样,都是六方晶系,不过水晶是二氧化硅(SiO2)的结晶,冰晶是水(H2O)的结晶罢了。

六方晶系具有四个结晶轴,其中三个辅轴在一个基面上,互相以60°的角度相交,第四轴(主晶轴)与三个辅轴所形成的基面垂直。六方晶系最典型的代表就像是几何学上的一个正六面柱体。当水汽凝华结晶的时候,如果主晶轴比其它三个辅轴发育得慢,并且很短,那么晶体就形成片状;倘若主晶轴发育很快,延伸很长,那么晶体就形成柱状。雪花之所以一般是六角形的,是因为沿主晶轴方向晶体生长的速度要比沿三个辅轴方向慢得多的缘故。

形成雪花之前的冰晶受周围环境的影响,位于底面上的正六边形和侧面长方体的晶体生长速度出现差异,形状也相应发生变化,比如气温会给结晶的表面带来微妙变化,接近0℃度时底面水平扩展成六边形,-5℃时形成针状,降到-5~-10℃时侧面上开始生成正六棱柱体及侧面镂空的六棱柱体,-15℃时形成树枝状,在降至-10~-21℃时,正六边形又开始扩展,继而再生成六棱柱体。


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