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 中国科学院金属研究所

奇特的冰花

材料新视野
2015年03月15日
冬天,人们都喜欢在窗子上粘贴各种各样精致的剪纸窗花,增加喜庆气氛。这种民族形式历史悠久,它体现了人们对生活的热爱。
而在北国的冬天,除纸剪的窗花外,大自然又给人们的窗子上装饰了美丽异常的冰晶窗花。它亮晶晶,银闪闪,各种新颖花纹覆盖窗面。望着这厚厚的冰窗花,便可知天气的严寒。天真的孩子们,总爱歪着小脑袋,细细地观察满窗的冰花,琢磨着它的图形。
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进入冬季的北方,室外温度大约在-20 以下,窗户玻璃上都会生成美丽的“冰花”。这是因为在寒冷的冬天,北方的室内很暖和,室内与室外温差较大,室内空气中的水蒸气碰上冰冷的玻璃就凝结成哈气或水珠,在零下温度的作用下就形成“冰花”。
当屋内空气中的水蒸气接触到冰冷的玻璃时,就会在玻璃上的尘埃周围结成冰晶。最初,这些冰晶也像雪花一样,呈六角形;然后逐渐扩大向四周发展,形成冰窗花。冰窗花的形状与室内的温度、湿度以及玻璃的光滑程度有关。如果室内湿度大,温度偏低,水汽结晶快,窗上的图案清晰,就容易形成树枝形状的冰窗花;反之则容易形成碎片状、扇状的;玻璃面粗糙或者尘埃多的地方,冰窗花的图案就会厚一些;玻璃面光滑,冰花图案就会薄一些。因此,就产生了千姿百态的冰花的形状。
就这样在玻璃上鬼斧神工般地出现了各种各样非常规整漂亮的几何图案—“冰花”。
“冰花”图案千奇百怪,美丽无比,她在不同光线照耀下会绽放出五彩斑斓,绚丽多姿的美丽而神话般大千世界,也常常会带给人们无尽的遐想。