Главная страница «Первого сентября» • Главная страница журнала «Физика» • Содержание №3/2009

Материал к уроку

Кое-что о снежинках

Выращивая снежинки в лаборатории в условиях с контролируемыми параметрами, учёные установили, что их форма определяется главным образом температурой и влажностью. На сайте http://www.newscientist.com/gallery/dn16170-snowflakes/13 представлены фотографии снежинок, выполненные К.Либбрехтом из Калифорнийского технологического института (США) с помощью специально сконструированного для этих целей «снежного» фотомикроскопа. Приводим также схему формирования.

рис.1

рис.2
рис.3

Гексагональная призма – базовая форма снежинок, которая может впоследствии развиться в очень сложную. Такие кристаллики так малы, что их трудно разглядеть невооружённым глазом.

На следующем этапе роста образуются мелкие структуры на гранях и выступах.

рис.4
рис.5

Вот уже выросла звёздочка с шестью лучиками. Грани часто декорированы замысловатым симметричным узором. Это распространённая форма, образуется при –2...–15 °С.

А это снежинка в виде плоской пластинки с хорошо выраженными рёбрами, идущими от каждой вершины.

рис.6
рис.7

Снежинка-дендрит с ветвями 2-го и 3-го порядков. Это относительно большие кристаллы, обычно 2–4 мм в диаметре. Такая форма самая распространённая, она широко используется в новогодних украшениях.

Ещё более сложная форма – диаметр снежинки достигает 5 мм. И всё же это монокристалл! Снежная пыль, которую вы рассыпаете, катаясь на лыжах, состоит вот из таких денд­ритов, очень тонких и лёгких, так что плотность снежного покрова мала.
рис.8
рис.9

Кристалл льда в виде гексагонального столбика с коническими полостями, идущими от обоих торцов. Такие кристаллы можно разглядеть только в микроскоп.

Эти ледяные кристаллики в виде толстеньких катушек образовались, по-видимому, когда ледяные столбики задуло воздушным потоком в область облака с ледяными пластинками.
рис.10
рис.11

Ледяные иглы растут при температуре около –5 °C. На концах они не толще человеческого волоса. Удивительно, но такие иглы вырастают из плоских пластинок при изменении температуры всего на несколько градусов. Почему так происходит, пока никто не знает.

Очень редкая 12-лучевая снежинка – две обычные, 6-лучевые, сросшиеся под углом 30°.

рис.12
рис.13

Ещё одна редкая – треугольная – форма образуется при –2 °С.

Такие кристаллы образуются при изморози: на плоскую кристаллическую пластинку льда намерзают мельчайшие капельки воды.