用显微镜来看看冬天美景—雪花

显微镜下雪花为什么多为六角形呢?今年的首都北京已经下了几场雪了，寒冷的冬天有了雪的点缀显得格外美丽，那么它是如何形成的呢?这还得从物理学中水的形状变化说起。

原来，雪花一般是由水汽在小冰晶上凝华增大而形成的，显微镜观察下的六角形状同水汽凝华的结晶习性有关。，一般情况下，水的形态变化，总是先由水蒸气凝结为水，再由水冻结成冰。云中水汽遇冷凝结成雨滴，再冷则冻结为冰雹。而雪则不同，大多数是由水汽直接形成冰晶。这种跳跃了液态阶段，由气体直接变成固体的过程，不叫凝结，而叫凝华。

在常温常压下，由水汽凝华而成的冰晶属于六方晶系，用显微镜来看它的分子以六角形的为最多。由于冰晶的尖角处位置特别突出，水汽供应最充分，凝华增长得，所以便在六角形的冰晶楞角上长出一个个新的枝杈，最后变成了六个花瓣样的雪花或者枝状、柱状、针状、星状雪花。这六方晶体具有四个结晶轴，其中三个叫辅轴，排列在同一个平面上，相互以60度角相交;另一个轴叫主轴，与三个辅轴构成的平面垂直。冰晶在变成雪花前，总是在云中不停地运动着，而它周围的水汽条件也在不断地发生变化，水汽的继续凝华常沿这些轴进行，成为雪花形成的主要物理过程。如果主轴增长快，形成的雪花便呈六角柱状，反之，若辅轴增长快，形成的雪花则呈片状或扇状。