與“雪”有關(guān)的考點(diǎn)——大雪天，物理老師在加班

近幾日，我國北方大部分地區(qū)迎來了大雪天。身在北京的物理王大師有這樣一種感覺：不曬條雪景的朋友圈，好像是一種犯罪·······

所以我決定用另一種方式表達(dá)我的情感，一起來盤點(diǎn)一下和"下雪"有關(guān)的物理考點(diǎn)。

No1. 雪是怎么形成的？

雪實(shí)際上就是小冰晶，其形成過程非常復(fù)雜，涉及到的物態(tài)變化主要是凝華、凝固。

云層中，雪最先以肉眼看不到的一顆微塵粒子形狀存在，叫做晶核，通常會在低于零下10℃的環(huán)境下形成。而晶核的形成有可能是云層中的液態(tài)水凝固而成，也可能是水蒸氣直接凝華變?yōu)楣虘B(tài)的冰晶。周圍的水蒸氣繼續(xù)冷卻，就會圍著晶核繼續(xù)凝華，使晶核逐漸變大，成為雪晶，當(dāng)雪晶增大到氣流托不住時，便落到地面，這就是雪花。

No2. 下雪不冷化雪冷？

“下雪不冷化雪冷”是一句諺語，意思是說下雪的時候人不會感覺很寒冷，而雪后熔化的時候，會比想象的要冷的多。

在大部分情況下，當(dāng)雪開始下時，空氣中的濕度會增加，并且風(fēng)速可能會減小，人的體感溫度沒有很低。另一方面，當(dāng)雪開始熔化時需要從外界環(huán)境吸收大量的熱，使得環(huán)境相對變得更“冷”。

No3. 雪為什么是白色的？

忽如一夜春風(fēng)來,千樹萬樹梨花開。雪實(shí)際是無色透明的晶體，但遠(yuǎn)看卻是白色的，這主要是因?yàn)樗瓷淞藥缀跛械墓狻?/p>

當(dāng)陽光照到雪花上時，大部分光線都會在冰晶內(nèi)部反射和折射，并最終從另一側(cè)透出。由于雪花結(jié)構(gòu)復(fù)雜且無規(guī)則，所以每個冰晶對光線的散射方向都可能不同，這就導(dǎo)致了所有顏色的光（即白光）都被等量地散射出去。

No4. 雪后為什么更安靜？

大雪過后，萬籟俱寂，這是因?yàn)樾迈r的雪疏松多孔，當(dāng)聲波從外面進(jìn)入這些孔時會發(fā)生反射。因?yàn)榭淄ǔ?nèi)部大，直徑小，而大部分聲音會被吸收。一段時間后，積雪由于熔化塌陷，吸聲性能就差了很多。

No5. 為什么雪地那么滑？

有的人喜歡下雪天，因?yàn)榭梢耘难┚?、打雪仗，但每年雪天都會出現(xiàn)大量的交通事故、跌打損傷。冰雪表面為什么這么滑？其原因不在于冰雪本身，而在于其表面的水，類似于玻璃磚很光滑，但只有沾水的情況下人才會摔。

踩在冰面上的時候，接觸點(diǎn)壓強(qiáng)大導(dǎo)致冰的熔點(diǎn)降低，短時間熔化，導(dǎo)致冰面多了一層水，就如同潤滑油一樣大大減小了摩擦系數(shù)，所以人就容易滑倒。

No6. 滾雪球的原理？

原本松軟的雪，為什么捏一下就可以變成硬的雪球？雪是微小的冰晶，受到外部擠壓時熔點(diǎn)降低，發(fā)生熔化。捏成雪球后不再給它壓力，熔化的部分又重新結(jié)冰，把其余沒有熔化的凍結(jié)成型，所以捏好后的雪球可以保持形狀。

滾雪球時也是利用雪球本身重力，實(shí)現(xiàn)雪“熔化”→“凝固”的過程。

No7. 為什么下雪之后要在路上“撒鹽”？

雪后路面撒的實(shí)際是“融雪鹽”，即氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂、氯化鉀等易溶于水的物質(zhì)。鹽混合到雪（冰）里，可以降低冰的熔點(diǎn)，或者說降低水的凝固點(diǎn)。這種情況下，雪更容易從固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，即更容易熔化。

No8. 雪花為什么是六角形？

組成雪花的結(jié)構(gòu)是水（H2O），水分子的結(jié)構(gòu)注定了雪花是六邊形。具體來說，一個水分子由一個氧原子和兩個氫原子組成，三個原子不是一字排列的，而是彎的，水逐漸結(jié)冰的過程就是水分子彼此結(jié)合在一起的過程，因?yàn)闅湓又g的夾角是104.5度，所以六邊形的結(jié)構(gòu)是最穩(wěn)定的。如此一來，水蒸氣會直接凝結(jié)在已經(jīng)存在的冰晶上，并沿著六邊形的模式增長。

但由于空氣溫度和濕度等環(huán)境條件不斷變化，每個新添加到雪花上的水分子可能會呈現(xiàn)出不同的生長模式，從而導(dǎo)致每片雪花都有其獨(dú)特且復(fù)雜的設(shè)計(jì)。