نیازمندیها | نیازمرکزی
   
 
شرح مقاله

برف (1)





لينک کوتاه اين مقاله :
http://www.niazemarkazi.com/papers/10004094.html

 (بوسيله پي دي اف ساز شماره 1 ) PDFدريافت اين مقاله به صورت فايل   دريافت اين مقاله به صورت فايل پي دي اف بوسيله پي دي اف ساز شماره 2 ترجمه متن اين مقاله به زبان انگليسي برف (1)

برف (1)

● دانه هاي برف چه هستند؟

دانه هاي برف کريستالهايي از يخ هستند. کريستال يا بلور ماده اي است که مولکولهاي سازنده آن به شيوه خاصي آرايش يافته اند که به آن شبکه بلوري مي گويند. مولکولهاي آب در يخ، شبکه اي شش گوشه تشکيل مي دهند که عکس آنها را در اين جا مي بينيد. هر گلوله قرمز نماينده يک اتم اکسيژن است و هر ميله خاکستري يک اتم هيدروژن را نشان مي دهد.

در ازاي هر اکسيژن دو هيدروژن وجود دارد که همان ساختمان معمول H۲O است.

البته بايد توجه کرد که برف، قطرات يخ زده باران نيست. اين قطرات يخ زده يا تگرگ، الگوي پيچيده و منظم دانه هاي برف را ندارند. بلورهاي برف از تراکم مستقيم بخار آب به يخ تشکيل مي شوند که فرآيندي است که در ابرها روي مي دهد. الگوي زيباي دانه هاي برف با رشد کريستال به وجود مي آيد.

● بلورهاي برف چه شکلي دارند؟

شکل پايه و اصلي بلورهاي برف، منشور شش گوشه اي است که در شکل زير مي بينيد:

اين شکل به اين دليل رخ مي دهد که بعضي سطوح بلور، که به آن وجوه رشد مي گويند بسيار به آهستگي رشد مي کنند.

منشور شش گوشه، دو وجه قاعده شش گوشه و ۶ وجه مستطيلي دارد که در شکل مي بينيم. بنابراين اگر اين منشور بخواهد رشد کند دو راه برايش وجود دارد: از راه قاعده و يا از راه وجه هاي جانبي و در اثر رشد شکلهاي صفحه مانند يا ستون، مانند پديد خواهند آمد. اينکه کدام يک از شکلهاي پديد بيايند و بلور براي رشد کدام راه را انتخاب کند، به سرعت رشد هر سطح بستگي دارد.

بعضي دانه هاي برف همين منشورهاي شش گونه ساده هستند اما اکثر آنها شکلهاي پيچيده تري دارند. يعني انواع متفاوتي از بلور وجود دارد. حالا بايد ديد که تحت چه شرايطي انواع مختلف بلور پديد مي آيد؟ اين نکته کليدي در درک بلورهاي برف است. اگر سعي کنيم که اين بلورها را در آزمايشگاه و تحت شرايط معين درست کنيم، مي فهميم که شکلهاي متفاوت به دما و درجه رطوبت موجود در محيط رشد بلور، بستگي دارد. اين رفتار را در " نمودار مورفولوژي " مي بينيم که نشان مي دهد که تحت شرايط مختلف، شکل بلور چگونه خواهد بود.

شکل بلور بيش از هر چيز به دما بستگي دارد. در حوالي دماي ۲ درجه سانتي گراد شکل صفحه اي بلورها به شکل ستوني تبديل مي شود و دوباره در نزديکي ۱۵ درجه سانتي گراد دوباره به شکل صفحه اي مي رسيم و با رسيدن به دماي ۳۰ درجه شکل بلورها مخلوطي از صفحه اي و ستوني است.

با دقت بيشتر متوجه مي شويم که در رطوبت پايين، بلورهاي برف شکلهاي ساده تري دارند و در رطوبتهاي بيشتر به سمت شکلهاي پيچيده تر مي روند. دو شکل حدي يعني سوزنهاي باريک و دراز و صفحه هاي پهن نازک که در دماي ۵ و ۱۵ رخ مي دهند، هر دو در شرايط رطوبت نسبتاً بالا پديد مي آيند.

اگر مي خواهيد بيشتر و دقيقتر موضوع را دنبال کنيد، اينجا را ببينيد.

اما چه باور کنيد و چه نه، ما هنوز نمي دانيم چرا در دماهاي مختلف، سرعت رشدهاي مختلف به وجود مي آيد و دقيقا چه رابطه اي بين آنها برقرار است. باورتان مي شود دانه هايي به اين کوچکي چنان فيزيک عميق و پيچيده اي دارند که هنوز رازهايش براي ما گشوده نشده است!

●● طبقه بندي دانه هاي برف

هر چند هيچ دو دانه برفي به هم شباهت ندارند، مي توان اشکال آنها را به چند دسته تقسيم کرد.

● اشکال اصلي دانه هاي برف عبارتند از:

۱ دندريت هاي ستاره مانند

کلمه دندريت به معني "درخت مانند"، ظاهر چند شاخه اين بلورهاي برف را توضيح مي دهد.

دندريتهاي ستاره مانند، شش شاخه متقارن اصلي دارند که شاخه هاي فرعي بسياري روي آنها قرار گرفته است. اين کريستالها قطري در حدود ۵ ميلي ليتر يا بيشتر دارند اما در هر حال کاملاً مسطح هستند و ضخامتشان کمتر از ۱/۰ ميلي متر است.

۲ صفحات چند بخشي

بعضي از دانه هاي برف شيارهايي دارند که صفحه بلور آنها را، بخش بخش کرده است و براي همين به آنها صفحات چند بخشي مي گويند. اين بلور ها هم مانند دندريت هاي ستاره اي مسطح و نازک هستند و اشکال بسيار پيچيده و متفاوتي دارند.

۳ ستونهاي توخالي

هر وقت از دانه هاي برف حرف مي زنيم، همه به ياد اشکال صفحه اي مي افتند، در حاليکه بخش اعظم هر بارش برفي را بلورهاي ستوني تشکيل مي دهند. اين ستونهاي تو خالي شش گوش، شکلي شبيه به مداد دارند و سر و ته آنها مخروطهاي تو خالي، درست مانند نوک تيز مداد قرار گرفته است.

۴ سوزني ها

اگر بلورهاي ستوني بسيار دراز و باريک بشوند، به سوزن شباهت پيدا مي کنند. اين سوزنها گاهي داراي نواحي تو خالي هستند و گاهي هم در انتهايشان بلور سوزني شکل ديگري جوانه زده است.

۵ دندريتهاي فضايي

اين بلورها نه صفحه اي هستند و نه ستوني، بلکه از تعدادي بلور يخ تشکيل شده اند که به هم چسبيده اند. هر شاخه آن به يکي از بازوهاي بلور ستاره اي شباهت دارد اما جهت قرار گرفتن شاخه ها نامرتب و تصادفي است.

۶ ستونهاي دردار

اين بلورها ابتدا به صورت ستوني رشد مي کنند؛ اما در نيمه راه تغيير روش مي دهند و به رشد صفحه اي مي پردازند. اين اتفاق زماني روي مي دهد که بلور وارد ناحيه اي با دماي متفاوت مي شود.

۷ بلورهاي حباب دار

دانه هاي برف در ابرها پديد مي آيند که خود آنها از قطرات کوچک آب تشکيل شده اند. اين قطرات آب در بلورهاي برف منجمد مي شوند و حبابهايي درست مي کنند که شکلشان را در اين تصاوير مي بينيد.

۸ بلورهاي نامنظم

دانه هاي برف در ابرهاي آشفته سرگذشت سختي دارند و براي همين شکسته، بدشکل و از شکل افتاده به زمين مي رسند. بارشهاي گرم، به خصوص هنگامي که باد سخت در آن ها مي وزد، بيشترين مقدار بلورهاي نامنظم را همراه دارند.

برف در آزمايشگاه

شايد شما هم از خود پرسيده باشيد که چطور مي توان اين دانه هاي زيباي برف را به طور مصنوعي ساخت؟ آيا مي توانيم طرحهايي به زيبايي طبيعت و حتي منظم تر از آن به وجود بياوريم؟ در واقع در آزمايشگاه با وجود شرايط کنترل شده مي توانيم به اين هدف دست پيدا کنيم.

اين کار را با "اتافک نفوذ" شروع کنيم. اين دستگاه يک جعبه عايق است که ته آن را سرد (مثلاً حدود ۴۰ درجه) و بالاي آن را گرم (مثلاً حدود ۴۰درجه) نگه مي داريم. يک منبع آب را هم در بالاي جعبه قرار مي دهيم و بخار آب به درون جعبه نفوذ مي کند و هوا را کاملاً اشباع مي کند. اگر از زير اتاقک يک سيم هم وارد کنيم، بلورهاي يخ روي آن رشد مي کنند. با اعمال کردن ولتاژ بالا مثلاً حدود ۲۰۰۰ ولت مي توانيم به بازده بالايي دست پيدا کنيم.

اگر با حوصله باشيم مي توانيم در فاصله هاي زماني منظم از بلور در حال رشد عکس بگيريم و به اين ترتيب، يک فيلم درست کنيم. چند نمونه از اين فيلم ها را مي توانيد در اينجا ببينيد.

اما شايد بخواهيد خودتان هم برف بسازيد. خوب دست به کار شويد! ساده، ارزان و بامزه است!

●● خودتان برف بسازيد

● مواد لازم:

کمي يخ خشک

يک بطري کوچک نوشابه پلاستيکي

چهار سوزن بلند

يک گيره کاغذ

۳ ليوان بزرگ آبميوه ( از همين ليوانها که از فوم پلي استايرين هستند)

يک تکه اسفنج

يک سوزن خياطي بزرگ

چند حوله کاغذي

▪ قدم اول: بعد از شستن و خشک کردن بطري نوشابه، حدود يک و نيم سانت پايين تر از ته بطري را با چاقوي تيز ببريد. وسط ته بطري را با استفاده از سوزن خياطي سوراخ کنيد و چهار سوراخ هم در اطراف ته بطري درست کنيد.

درون بطري اسفنج گرد را جاي دهيد و با چهار سوزن که از سوراخها رد مي کنيد، آن را در جايش محکم کنيد.

▪ قدم دوم: نخ نايلوني نازک را از سوراخ سوزن وارد کنيد و سوزن را درون سوراخ ته بطري و اسفنج فرو کنيد. مجموعه را با چسب محکم کنيد. انتهاي ديگر را گره بزنيد که بتوانيد گيره کاغذ را نگه دارد. وقتي بطري را کامل و وارونه کرديم، اين خط بايد آزادانه درست مثل تصوير آويزان باشد.

▪ قدم سوم: بطري را مانند شکل وارونه درون ۳ ليوان قرار دهيد. بين ديواره هاي بطري و لبه بالايي ليوانها بايد حدود ۵/۲ سانتي متر فاصله باشد.

▪ قدم چهارم: در اتاقکتان يعني ( ته بطري + اسفنج) را برداريد، اسنفج را با آب بشر خيس کنيد و سرجايش بگذاريد.

▪ قدم پنجم: حالا نوبت سرد کردن اتافک است. اين کار را بايد با يخ خشک انجام دهيد. يخ خشک، قالبهاي منجمد دي اکسيد کربن است. کارکردن با آن آسان ولي بي خطر است اما چون دماي آن حدود ۶۰ درجه است، براي کار کردن با آن به دستکش احتياج داريد. يخ خشک را درون دو پلاستيک بريزيد و با چکش خرد کنيد. يخ خشک نرمتر از يخ معمولي است و به آساني خرد مي شود. با قاشق آنها را دور اتاقک بريزيد و ليوانها را تا لب پر کنيد.

▪ قدم ششم: حالا تماشا کنيد! بعد از ۵ تا ۱۰ دقيقه در انتهاب نخ بلور پديد مي آيد و بعد از ۲۰ دقيقه بلور بسيار زيبايي خواهيد داشت. اگر از ذره بين استفاده کنيد، خيلي بهتر است.


منابع :
----------------------
aftab.ir
تبیان
----------------------

کلمات کليدي :
----------------------
برف-بلورهای برف-طبقه بندی دانه های برف-برف در آزمایشگاه-بلورهای حباب دار-ستونهای دردار-دندریتهای فضایی-
----------------------

نام ثبت کننده مقاله : parvaz2006

اين مقاله 4641 بار مطالعه شده است



مقالات مرتبط

گل برف يا مُوگِه

گل برف يا مُوگِه Convallaria magalisاين گياه از تيره لاله ها Liliaceae است و به انگليسي Lily of the Valley ناميده مي شود . در اروپا بصورت وحشي در جنگل ها مي رويد . گياهي است دائمي که داراي ريزوم متعدد و نازک بوده و ار ... ادامه ...

برف (1)

● يک برف دوست واقعي آيا برف را دوست داريد؟ مسلماً در کودکي همه بچه ها از برف بازي کردن لذت مي برند. اما همين بچه ها وقتي بزرگ مي شوند ديگر چندان توجهي به آن دانه هاي زيبايي که آن همه شادي برايشان مي آورده است، ندارند. ... ادامه ...

گل برف يا مُوگِه

گل برف يا مُوگِه Convallaria magalisاين گياه از تيره لاله ها Liliaceae است و به انگليسي Lily of the Valley ناميده مي شود . در اروپا بصورت وحشي در جنگل ها مي رويد . گياهي است دائمي که داراي ريزوم متعدد و نازک بوده و ار ... ادامه ...

گروهبندی


groupاجتماعی
groupفرهنگی
groupمذهب و عرفان
groupصنایع
groupمعرفی شرکتها و ارگانها
groupاقتصادی
groupپزشکی
groupسلامتی و بیماریها
groupمدیریت
groupنرم افزار کامپیوتر
groupبرنامه نویسی
groupسخت افزار کامپیوتر
groupفن آوری اطلاعات
groupفن آوری نوین
groupبرق و الکترونیک
groupتاریخ
groupزندگینامه اشخاص
groupمعرفی مناطق
groupجغرافیا
groupشهر سازی
groupنقشه برداری
groupمعماری
groupعمران
groupمکانیک
groupکشاورزی
groupروانشناسی
groupموسیقی
groupاختر شناسی
groupهنر و ادبیات
groupشعر
groupکار , اشتغال و حرفه
groupنقد فیلم , نقد ادبی
groupتئاتر و سینما
groupآشپزی
groupورزش و بازیها
groupماوراء طبیعت
groupنمونه سوال درسی
groupمسافرت
groupطنز
groupسرگرمی
groupمطالب جالب
groupجملات و مطالب زیبا
groupگوناگون



تذکر بسیار مهم ::
طبق ماده 3 آیین نامه اجرایی ماده 7 قانون حمایت از مصرف کنندگان مسئولیت تبلیغ خلاف واقع بر عهده سفارش دهنده و سازنده آگهی است
قبل از استفاده از وبسایت باید صفحه قوانین و راهنما را به دقت مطالعه نمایید و استفاده از مطالب وبسایت به منزله این است که با تمام موارد ذکر شده موافقت کرده اید

صفحه راهنما صفحه قوانین
مسئولیت آگهی ها به عهده آگهی دهندگان می باشد. لطفآ در کسب اعتبار و اعتماد آگهی دهنده دقت کافی به عمل آوردید.جهت تماس با آگهی دهنده فقط از طریق اطلاعات تماس وی تماس حاصل فرمایید

 ثبت نام | تعرفه ها | تازه ها | قوانین | تماس با ما

NiazeMarkazi
Generated in 0.10seconds