در اين بخش مي‌توانيد در مورد تمامي مسائل مرتبط با دانش عمومي به بحث بپردازيد
Old Moderator

Old Moderator



نماد کاربر
پست ها

1073

تشکر کرده: 0 مرتبه
تشکر شده: 18 مرتبه
تاريخ عضويت

پنج شنبه 22 شهریور 1386 18:41

آرشيو سپاس: 4435 مرتبه در 739 پست

**دانه هاي برف**(جالبه،ببينيد)

توسط SadafG » دوشنبه 21 آبان 1386 20:40

دانه های و کریستالهای برف چه هستند؟

دانه ها و کریستالهای برف از یخ هستند و دیگر هیچ. یک کریستال برف، همانطور که از نامش پیدا است، یک بلور یخ است. دانه برف یک نام عمومی است که به توده بهم چسبیده کریستالها گفته میشود. یک بلور یا کریستال، ماده ای است که در آن همه مولکولها به شکل خاصی که به آن شبکه بلوری منظم گفته میشود، قرار میگیرند. شبکه ای که مولکولهای آب تشکیل میدهند، شبکه ای ۶ پر است. همانطور که در تصویر میبینید، هر دایره قرمز علامت یک اتم اکسیژن است و خطوط خاکستری هیدروژن هستند.

آیا کریستالهای برف همان باران یخ زده هستند؟

باران یخ زده که هر از گاهی شاهد بارش آن هستیم تگرگ است و تگرگ هیچ یک از مشخصات و ریزه کاریهای برف را ندارد. بلورهای برف زمانی ایجاد میشوند که بخار آب مستقیما به یخ مبدل شود و این اتفاقی است که در ابرها میافتد و بلور در حالی که رشد میکند، شاخه ها و جزئیات زیبایی پیدا میکند.

بلورهای ساده برف چه شکلی دارند؟

ابتدایی ترین شکل بلور برف نوعی منشور شش پر است و همانطور که گفتیم، بلور یخ شبکه ای شش پر دارد و این فرم اولیه، شکل کلی بلورهای برف را تعیین میکند. اما شکل خاص این بلورها به دلیل رشد کند شاخه های کریستالها است و سرعت رشد بخشهای مختلف آن با همدیگر متفاوت است زیرا سطح مولکولهای کریستال در بعضی نواحی یعنی بخش پایه صیقلی ودر بخش شاخه ها ناصاف است و همین موجب کم و زیاد شدن سرعت رشد کریستال میشود. در نتیجه شاخه های بلند از بلور اولیه خارج میشوند و آنرا به شکلهای مختلفی که به جز موارد استثنایی همه ۶ ضلعی هستند، در می آورند.

انواع کریستالهایی که از آسمان می بارند کدامند؟

Stellar Dendrites
- دندریت ستاره ای Stellar Dendrites: دندریت به معنای درخت مانند است و درواقع شکل چند شاخه این بلورها را توصیف میکند.دندریتهای ستاره ای از ۶ شاخه اصلی متقارن و چندین شاخه فرعی که از آنها خارج شده اند تشکیل شده است. عرض این بلورها معمولا ۵ میلیمتر یا بیشتر است اما قطر آنها به کمتر از ۰.۱ میلیمتر میرسد.
- سطوح مقطع Sectored Plates: چندین لبه و تیغه، شاخه های مسطح این بلورها را از یکدیگر جدا کرده اند به همین دلیل آنرا سطوح مقطع نامیده اند. مانند دندریت ستاره ای، این کریستالها هم مسطح هستند و در اشکال جذاب و متنوع بر زمین می بارند.

Hollow Columns
- ستونهای تو خالی Hollow Columns: شاید کریستالهای مسطح توجه بیشتری به خود جلب کنند اما بلورهای ستونی شکل جزء اصلی بیشتر بارشهای برفی را تشکیل میدهند. این ستونهای توخالی، مانند مدادهای چوبیی هستند که در انتهایش بخش توخالی مخروطی شکلی داشته باشند.
- سوزنی ها Needles: کریستالهای ستونی میتوانند تا حدی باریک و بلند رشد کنند که مانند سوزن به نظر برسند. گاهی این سوزنها بخشهایی توخالی دارند و گاهی انتهای آنها به شاخه های فرعی تقسیم شده اند.

- دندریتهای فضایی Spatial Dendrites: تمام بلورهای برف به شکل صفحه های مسطح نازک یا ستونهای باریک نیستند. دندریتهای فضایی از تعدادی کریستالهای مستقل که به یکدیگر چسبیده اند ساخته شده اند. هر شاخه مانند یک بازوی بلورهای ستاره ای است اما هر کدام از این شاخه ها از یک نقطه مجزا خارج شده و به این کریستال حالتی سه بعدی داده است.

Sectored Plates
- ستونهای دردار Capped Columns: این بلورها در ابتدا به شکل ستون رشد کرده اما ناگهان به شکل بلور مسطح به رشد خود ادامه داده است. دلیل این امر حرکت کریستال از محل اولیه اش به منطقه ای است که از دمای متفاوتی برخوردار است.
- کریستالهای برفک دار Rimed Crystals: دانه های برف در ابرها ساخته میشوند و ابرها از قطرک های ریز آب تشکیل شده اند. این قطرک ها برفک یا سرماریزه نامیده میشوند. زمانی که این برفکها به بلور برف بچسبند یا داخل آن قرار بگیرند به کریستالهای برفک دار مبدل میشوند. میزان برفکی که یک کریستال میتواند با خود حمل کند متفاوت است. گاهی یک دانه برف درواقع کپه ای از برفک است که در این حالت گلوله برف graupel نامیده میشود.


Simple Prisms

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 


   A hexagonal prism is the most basic snow crystal geometry (see the Snowflake Primer).  Depending on how fast the different facets grow, snow crystal prisms can appear as thin hexagonal plates, slender hexagonal columns (shaped a lot like wooden pencils), or anything in between.  Simple prisms are usually so small they can barely be seen with the naked eye.
The examples at right show two stubby prisms and one thin plate.  Snow crystal facets are rarely perfectly flat, being more typically decorated with various indents, ridges, or other features.

Stellar Plates

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 


   These common snowflakes are thin, plate-like crystals with six broad arms that form a star-like shape.  Their faces are often decorated with amazingly elaborate and symmetrical markings.  
Plate-like snowflakes form when the temperature is near -2 C (28 F) or near -15 C (5 F).

Sectored Plates

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 


   Stellar plates often show distinctive ridges that point to the corners between adjacent prism facets.  When these ridges are especially prominent, the crystals are called sectored plates.
The simplest sectored plates are hexagonal crystals that are divided into six equal pieces, like the slices of a hexagonal pie.  More complex specimens show prominent ridges on broad, flat branches.  


Stellar Dendrites

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 


   Dendritic means "tree-like", so stellar dendrites are plate-like snow crystals that have branches and sidebranches.  These are fairly large crystals, typically 2-4 mm in diameter, that are easily seen with the naked eye.
Stellar dendrites are clearly the most popular snow crystal type, seen in holiday decorations everywhere.  You can see these crystals for yourself quite well with just a simple magnifier

Fernlike Stellar Dendrites

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 


   Sometimes the branches of stellar crystals have so many sidebranches they look a bit like ferns, so we call them fernlike stellar dendrites.  These are the largest snow crystals, often falling to earth with diameters of 5 mm or more.  In spite of their large size, these are single crystals of ice -- the water molecules are lined up from one end to the other.
Some snowfalls contain almost nothing but stellar dendrites and fernlike stellar dendrites.  It can make quite a sight when they collect in vast numbers, covering everything in sight.
The best powder snow, where you sink to your knees while skiing, is made of stellar dendrites.  These crystals can be extremely thin and light, so they make a low density snowpack

Hollow Columns
 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 


   Hexagonal columns often form with conical hollow regions in their ends, and such forms are called hollow columns.  These crystals are small, so you need a good magnifier to see the hollow regions.
Note how the two hollow regions are symmetrical in each column.  Sometimes the ends grow over and enclose a pair of bubbles in the ice, as seen in the last picture on the right.

Needles

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 



   Needles are slender, columnar ice crystals that grow when the temperature is around -5 C (23 F).  On your sleeve these snowflakes look like small bits of white hair.
One of the amazing things about snow crystals is that their growth changes from thin, flat plates to long, slender needles when the temperature changes by just a few degrees.  Why this happens remains something of a scientific mystery.

Capped Columns

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 



   These crystals first grow into stubby columns, and then they blow into a region of the clouds where the growth becomes plate-like.  The result is two thin, plate-like crystals growing on the ends of an ice column.  Capped columns don't appear in every snowfall, but you can find them if you look for them.
The first example at right shows three views of a capped column.  The first view is from the side, showing the central column and the two plates edge-on.  The other two views show the same crystal from one end, with the microscope focused separately on the two plates.

Double Plates

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 



   A double plate is basically a capped column with an especially short central column.  The plates are so close together that inevitably one grows out faster and shields the other from its source of water vapor.  The result is one large plate connected to a much smaller one.  These crystals are common -- many snowflakes that look like ordinary stellar plates are actually double plates if you look closely.
The first picture at right shows a double plate from the side.  The second picture shows a double plate with the microscope focused on the smaller plate.  In the third picture, note the slightly out-of-focus hexagon that is about one-sixth as large as the main crystal.  This hexagon is the second side of a double plate, connected to the main plate by a small axle.

Split Plates and Stars

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 



   These are forms of double plates, except that part of one plate grows large along with part of the other plate.  The picture at right shows all eight ways to make a split star.  Split plates and stars, like double plates, are common but often unnoticed.
You may have to stare at these pictures a bit to see how the two distinct pieces fit together.  Note how in each case the crystals are connected in the center with short axles.  

Triangular Crystals

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 



   Plates sometimes grow as truncated triangles when the temperature is near -2 C (28 F).  If the corners of the plates sprout arms, the result is an odd version of a stellar plate crystal.  These crystals are relatively rare.
Surprisingly, no one knows why snow crystals grow into these three-fold symmetrical shapes.  (Note however that the molecular structure of triangular crystals is no different from ordinary six-sided crystals.  The facet angles are all the same.)  

12-Sided Snowflakes

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 



  Sometimes capped columns form with a twist, a 30-degree twist to be specific.  The two end-plates are both six-branched crystals, but one is rotated 30 degrees relative to the other.  This is a form of crystal twinning, in which two crystals grow joined in a specific orientation.
These crystals are quite rare, but sometimes a snowfall will bring quite a few.  The picture at the far right shows a 12-sider where the two halves are widely separated.

Bullet Rosettes

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 




   The nucleation of an ice grain sometimes yields multiple crystals all growing together at random orientations.  When the different pieces grow into columns, the result is called a bullet rosette.  These polycrystals often break up to leave isolated bullet-shaped crystals.
Sometimes a bullet rosette can become a capped rosette, as shown in the example at the far right.

Radiating Dendrites

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 



   When the pieces of a polycrystal grow out into dendrites, the result is called a radiating dendrite (also called a spatial dendrite).  
The first example on the right shows radiating plates.  The second example shows a fernlike stellar dendrite with two errant branches growing up out of the main plane of the crystal.

Rimed Crystals

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 




   Clouds are made of countless water droplets, and sometimes these droplets collide with and stick to snow crystals.  The frozen droplets are called rime.  All the different types of snow crystals can be found decorated with rime.  When the coverage is especially heavy, so that the assembly looks like a tiny snowball, the result is called graupel.
The first two pictures at right have relatively light rime coverage.  The final example is completely covered with rime, but you can still see the six-fold symmetry of the underlying stellar crystal.

Irregular Crystals

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 
 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

   The most common snow crystals by far are the irregular crystals.  These are small, usually clumped together, and show little of the symmetry seen in stellar or columnar crystals.
http://www.senmerv.com/archives/000018.php

http://www.its.caltech.edu/~atomic/snow ... /class.htm
زندگی دیدن یک باغچه از شیشه مسدود هواپیماست
خبر رفتن موشک به فضا
لمس تنهایی ماه
فکر بوییدن گل در کره ای دیگر

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 

Old Moderator

Old Moderator



نماد کاربر
پست ها

1073

تشکر کرده: 0 مرتبه
تشکر شده: 18 مرتبه
تاريخ عضويت

پنج شنبه 22 شهریور 1386 18:41

آرشيو سپاس: 4435 مرتبه در 739 پست

چرا بلورهاي برف شش پر و متقارن و سفيد هستند؟

توسط SadafG » شنبه 13 بهمن 1386 11:44

چرا بلورهاي برف شش پر و متقارن و سفيد هستند؟


زماني كه بخار آب روي سطح ذره يخ شروع به سخت شدن مي‌كند، به سرعت در اين يخ كوچك چند وجه ايجاد و به يك شش وجهي تبديل مي‌شود.

ذره يخ تا مدتي اين شكل شش وجهي را حفظ مي‌كند اما به تدريج كه بلور بزرگتر و بزرگتر مي‌شود، از هر يك از وجوه اين شش وجهي شاخه‌اي بيرون مي‌آيد. از آنجا كه شرايط جوي (يعني دما و رطوبت) در همه نقاط اين بلور كوچك يكسان است، هر شش شاخه جديد، تقريبا به يك اندازه رشد مي‌كنند.

بلور برف در حاليكه بزرگتر مي‌شود، در داخل ابر با باد به اينسو و آنسو مي‌رود و به همين دليل است كه در طول زمان، با دماهاي مختلفي روبرو مي‌شود.

اما رشد كريستال تا حد بسيار زيادي به ميزان دما مربوط مي‌شود و از آنجا كه هر شش شاخه بلور در هر زمان در شرايط مساوي قرار دارند، همه آنها به يك شكل رشد مي‌كنند.

نتيجه نهايي اين روند، ايجاد ساختاري شش شاخه و متقارن است. بايد توجه داشت كه چون هر بلور برف مسيري خاص خود را در ابر مي‌پيمايد، هر يك شكل خاص خود را پيدا مي‌كنند.


** چه چيزي باعث همزماني رشد شش بازوي كريستال برف مي‌شود؟

هيچ چيز. همانطور كه قبلا اشاره شد هر يك از بازوهاي دانه برف مستقلا رشد مي‌كند اما از آنجا كه نقاط مختلف هر بلور اوليه برف درشرايط مساوي دمايي قرار دارد، اين رشد همزمان و برابر صورت مي‌گيرد.

شايد اين موضوع عجيب و باورنكردني به نظر برسد اما شايد اشاره به يك نكته، اين موضوع را باوركردني كند: در واقع بلورهاي برف چندان كامل متقارن نيستند. براي اطمينان به زير برف برويد و خودتان آزمايش كنيد.

به ندرت ممكن است كريستالي كاملا متقارن پيدا كنيد.


** دانه برف چرا شش بازو دارد؟

علت اين امر به خصوصيات هندسه شش ضلعي شبكه بلور يخ برمي‌گردد. اما اين شبكه ابعاد مولكولي دارد و پي بردن به اين موضوع كه اين تقارن در ابعاد نانو چگونه به ساختار يك كريستال برف كه به مراتب بزرگتراست، منتقل مي‌شود، كار ساده‌اي نيست.

اما بطوركلي بايد گفت ايجاد بازو در دانه برف از طريق "تشكيل وجوه" (‪ faceting‬يا ايجاد ساختاري مانند جواهرات تراش داده شده) صورت مي‌گيرد.

اين وجوه بدون نياز به نيروي خاصي تشكيل مي‌شوند كه علت آن، نحوه قرار گرفتن مولكول‌ها در داخل شبكه دانه برف است. در فرآيند تشكيل وجوه است كه دانه ابتدايي برف به يك شش وجهي تبديل مي‌شود كه ساختاري بزرگتر با يك تقارن شش بري است. در نهايت، بازوها از گوشه‌هاي شش ضلعي بيرون مي‌آيند و وجود شش گوشه اساس به وجود آمدن شش بازوست.

فرآيند "تشكيل وجوه" نشان مي‌دهد كه هندسه مولكول آب چگونه به هندسه يك كريستال درشت برف منتقل مي‌شود.

** چرا برف سفيد است؟

برف سفيد نيست. برف از كريستالهاي يخ درست شده و انبوه آنها سفيد به نظر مي‌رسد درست مانند خرده شيشه‌هايي كه انبوه آنها سفيد به نظر مي‌آيد.

نور بازهم مانند شيشه، از بخشي از سطوح يخ دانه برف منعكس مي‌شود و رنگ خاصي را بازتاب مي‌دهد. هنگامي كه مقدار زيادي برف انباشته شده باشد و از روي هر وجه هر دانه برف بخشي از نور منعكس شود، اين نور به نقاط اطراف بازتاب يافته و دوباره برمي‌گردد. از آنجا كه همه رنگها تقريبا به ميزان مساوي پراكنده هستند، انبوه برف سفيدرنگ به نظر مي‌رسد.

در واقع، هنگامي كه نور در حال تابش و بازتابش است، يخ بخشي از آن را جذب مي‌كند و رنگ قرمز، آسانتر از رنگ آبي جذب مي‌شود و در نتيجه، رنگ آبي بازتاب مي‌يابد. به همين دليل اگر به داخل يك توده برف خوب نگاه كنيد، گاه در آن رنگ آبي را مشاهده مي‌كنيد.

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 
زندگی دیدن یک باغچه از شیشه مسدود هواپیماست
خبر رفتن موشک به فضا
لمس تنهایی ماه
فکر بوییدن گل در کره ای دیگر

 لينکها براي کاربران مهمان قابل دسترسي نيست، براي مشاهده ي لينکها لطفا ثبت نام کرده و وارد شويد 


چه کسي حاضر است ؟

کاربران حاضر در اين انجمن: بدون كاربران آنلاين و 1 مهمان