Bông tuyết

Bông tuyết là một dạng đặc biệt của nước đá. Bông tuyết được hình thành trong những đám mây chứa hơi nước. Khi nhiệt độ trong khoảng 320 F (00 C) hoặc lạnh hơn thì nước sẽ chuyển từ dạng lỏng sang dạng rắn. Có vài yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành bông tuyết. Đó là nhiệt độ, luồng không khí và độ ẩm, tất cả các yếu tố này đều ảnh hưởng đến hình dạng và kích cỡ của bông tuyết.

Cặn bẩn và bụi có thể trộn lẫn vào nước và ảnh hưởng đến khối lượng và tính bền của tinh thể. Cặn bẩn làm cho bông tuyết nặng hơn và có thể là nguyên nhân gây ra sự nứt, vỡ trong tinh thể, đồng thời làm nó dễ tan chảy. Sự hình thành bông tuyết là một quá trình động. Một bông tuyết có thể gặp nhiều điều kiện môi trường khác nhau, đôi khi ở môi trường làm tan chảy nó, đôi khi lại phát triển nó khiến bông tuyết luôn luôn thay đổi về cấu trúc.

Những dạng thường gặp của bông tuyết

Nói chung, các tinh thể 6 mặt được hình thành ở những đám mây cao; tinh thể hình kim hoặc những tinh thể phẳng 6 mặt hình thành trong những đám mây ở độ cao trung bình; còn những dạng 6 mặt khác được hình thành trong những đám mây thấp.

Nhiệt độ thấp hơn cho bông tuyết với những đầu nhọn trên mặt tinh thể và có thể dẫn đến việc phân nhánh các cánh bông tuyết (tinh thể dạng nhánh cây). Những bông tuyết phát triển trong điều kiện ấm hơn lớn chậm hơn, kết quả là phẳng hơn, hình dạng ít phức tạp hơn.

· 32 ÷ 250 F - Bản 6 mặt mỏng

· 25 ÷ 210 F - Hình kim

· 21 ÷ 140 F - Cột rỗng

· 14 ÷ 100 F - Bản hình quạt (hình răng cưa 6 mặt)

· 10 ÷ 30 F - Tinh thể dạng nhánh cây (dạng ren 6 mặt)

Tại sao có sự đối xứng trong những bông tuyết (các mặt đều giống nhau)?
Trước hết, không phải tất cả những bông tuyết đều đối xứng giống nhau ở mọi mặt cạnh. Nhiệt độ hay thay đổi, sự có mặt của cặn và những yếu tố khác có thể làm các mặt bông tuyết không cân xứng như nhau. Tuy nhiên sự thật là nhiều bông tuyết có tính đối xứng và phức tạp. Đó là bởi hình dạng của bông tuyết phản ánh thứ tự bên trong của các phân tử nước. Phân tử nước ở trạng thái rắn, như đá và tuyết, hình thành nên liên kết yếu (gọi là liên kết hiđro) với phân tử kia. Sự sắp xếp thứ tự này dẫn đến dạng 6 mặt và đối xứng của bông tuyết. Trong quá trình kết tinh, các phân tử nước liên kết với nhau tạo ra lực hút lớn nhất và lực đẩy nhỏ nhất. Do đó, các phân tử nước sắp xếp vào những khoảng không gian định trước theo kiểu đặc trưng riêng biệt. Các phân tử nước thường là tự sắp xếp vừa khít vào những khoảng trống và duy trì sự đối xứng .

Có đúng là không thể có 2 bông tuyết nào giống hệt nhau?

Đúng và sai. Đúng là không có 2 bông tuyết nào giống hệt nhau hoàn toàn, nó tùy thuộc vào sự chính xác trong số lượng phân tử nước, dao động của các electron, đồng vị phong phú của hiđro và oxi … Mặt khác, có thể 2 bông tuyết trông giống nhau y hệt và bất kỳ bông tuyết nào cũng có thể giống nhau ở vài điểm nào đó ở thời điểm hình thành. Do nhiều yếu tố ảnh hưởng tới cấu trúc của bông tuyết và cấu trúc đó luôn luôn thay đổi phản ứng lại với điều kiện môi trường nên không thể chắc chắn sẽ có thể thấy 2 bông tuyết giống nhau hoàn toàn.

Trong khi nước và đá trong suốt , vậy tại sao tuyết lại trông có màu trắng?

Câu trả lời ngắn gọn là những bông tuyết có nhiều bề mặt phản chiếu ánh sáng, làm phân tán tất cả ánh sáng màu, vì vậy bông tuyết xuất hiện màu trắng. Câu trả lời dài hơn là phải nghiên cứu cách mà mắt người cảm nhận ánh sáng. Mặc dù nguồn sáng thực sự không thể là ánh sáng “trắng” (như ánh sáng mặt trời, ánh sáng huỳnh quang, ánh sáng chói, tất cả đều có màu đặc trưng), nhưng não người vẫn cảm nhận một nguồn sáng nhạt. Vì vậy, mặc dù ánh sáng mặt trời có màu vàng và đã tỏa ánh sáng vào tuyết là màu vàng nhưng não người vẫn cảm nhận tuyết màu trắng bởi vì toàn bộ ảnh mà não nhận được là màu vàng nhạt và điều đó tự động bị loại trừ.