Первопроходцем изучения «теории снега» стал юный фермер Уилсон Элисон Бентли по прозвищу «Снежинка». С детских лет его привлекала необычная форма падающих с неба кристаллов. В его родном городе Джерико на севере США снегопады были регулярным явлением, и юный Уилсон проводил много времени на улице, изучая снежинки.
Уислон "Снежинки" Бентли
К подаренному матерью на 15-летие микроскопу Бентли приспособил фотоаппарат и попытался запечатлеть снежинки. Но на совершенствование технологии ушло без мало пять лет – лишь 15 января 1885 года был получен первый отчетливый снимок.
За всю свою жизнь Уилсон запечатлен на фотографиях 5000 разнообразных снежинок. Он не переставал восхищаться красотой этих миниатюрных произведений природы. Для получения своих шедевров, Бентли работал при минусовой температуре, помещая каждую целую из найденных снежинок на черный фон.
Работы Уилсон высоко оценили и ученые, и художники. Его часто приглашали выступить на научных конференциях или выставить фотоснимки в художественных галереях. К сожалению, Бентли умер на 65-ом году жизни от пневмонии, так и не доказав, что одинаковых снежинок не бывает.
Эстафету «теории снега» подхватила сто лет спустя исследователь Национального центра Атмосферных исследований Нэнси Найт. В работе, опубликованной в 1988 году, она доказала обратное утверждение – одинаковые снежинки могут и должны существовать!
Доктор Найт попробовала воспроизвести процесс построения снежинок в лабораторных условиях. Для этого она выращивала несколько кристаллов воды, подвергая их одинаковых процессам переохлаждения и перенасыщения. В результате опытов ей удалось получить снежинки абсолютно идентичные друг другу.
Дальнейшие полевые наблюдения и обработка погрешностей опытов позволили Нэнси Найт утверждать, что возникновение одинаковых снежинок возможно и определяется только теорией вероятности. Составив сравнительный каталог небесных кристаллов, Найт сделала вывод, что у снежинок наблюдается 100 признаков различия. Так образом, общее количество вариантов внешнего вида составляет 100! т.е. почти 10 в 158-й степени.
Полученное число вдвое больше, чем количество атомов во Вселенной! Но это не значит, что совпадения совсем невозможны – делает в своей работе заключение доктор Найт.
И вот – новые исследования по «теории снега». На днях профессор физики Калифорнийского университета Кэннет Либбрехт обнародовал результаты многолетних исследований своей научной группы. «Если вы видите две одинаковые снежинки – они все равно различаются!» - утверждает профессор.
Либбрехт доказал, что в составе молекул снега примерно на каждые пятьсот атомов кислорода с массой 16 г/моль приходится один атом с массой 18 г/моль. Устройство связей молекулы с таким атомом таково, что предполагает бесчисленное количество вариантов соединений внутри кристаллической решетки. Другими словами – если две снежинки действительно выглядят одинаково, то их идентичность еще нужно проверить на микроскопическом уровне.
Изучение свойств снега (и, в частности, снежинок) - не детская забава. Знания о природе снега и снежных облаков очень важны при исследовании климатических изменений. А некоторые из необычных и неизученных свойств льда могут найти и практическое применение.
Сайт для школьников и их родителей Затеево.ру выяснил, что одинаковых снежинок не бывает!
С Н Е Ж И Н К И
НА
ФОТОГРАФИЯХ ЯРОСЛАВА ГНАТЮКА!
Нет ничего невесомее крохотных снежинок. Упадет на руку, не почувствуешь!
Весят около миллиграмма, редко - 2...3 миллиграмма.
Люди редко разглядывают снежинки, а ведь двух совсем одинаковых снежинок не найти. В лучших коллекциях микрофотографий насчитывается более 5 тысяч снимков снежинок, отличных друг от друга.
ЗАТЕЕВО представляет коллекцию снежинок украинского фотографа Ярослава Юрьевича Гнатюка. Ярослав Гнатюк живёт и работает в Днепропетровске, его работа связана с банковскими платёжными системами, а микрофотография - хобби. Но его фотографии настолько профессиональны, что в этом году он стал победителем фотоконкурса Яндекса.
Почему все снежинки такие разные?
Сначала все зародыши снежинок похожи на крошечные шестиугольные призмы. Потом из шести углов призмы начинают расти совершенно одинаковые ледяные иголочки — боковые отростки. Одинаковые иголочки потому, что температура и влажность вокруг зародыша тоже одинаковые. На них в свою очередь вырастают, как на дереве, боковые отростки — веточки. Снежинка начинает интенсивно увеличиваться в размерах. При этом выпуклые участки снежинки растут быстрее. Так, из первоначально шестигранной пластинки вырастает шестилучевая звездочка. Передвигаясь вверх и вниз в облаке, снежинка попадает в условия с разной температурой и содержанием водяного пара. Ее форма меняется. Так снежинки становятся разными. Хотя в одном облаке на одной высоте они могут «зародиться» одинаковыми. Путь до земли у каждой снежинки свой. А значит, у каждой и своя окончательная форма. Снежинки падают со скоростью примерно 15 метров в минуту. Они почти не связаны между собой, и даже небольшой ветер 2 метра в секунду приводит их в движение. В воздухе форма снежинок непрерывно меняется. На образование и рост снежинок влияет множество факторов.
Образующий снежинку лед прозрачен. Но когда снежинок много, то солнечный свет, отражаясь и рассеиваясь на многочисленных гранях снежинок, создает у нас впечатление белой непрозрачной массы — мы называем ее снегом. Сталкиваясь на своем пути с переохлажденными мелкими капельками воды, снежинка упрощается по форме. Столкнувшись с крупной каплей, может превратиться в градинку. В разных местах выпадает «свой» снег, в зависимости от погодных условий.
Известно, что весной 1944 года в Москве выпали снежные хлопья размером до 10 сантиметров. В Сибири наблюдались снежные хлопья до 30 сантиметров. Необходимое условие для этого - полнейшее безветрие. Снежинки долго кружатся в воздухе, поднимаясь и опускаясь, долго путешествуют, сталкиваются и сцепляются друг с другом. Малейший ветерок разрывает такие хлопья на отдельные части. При низкой температуре и сильном ветре снежинки сталкиваются в воздухе, крошатся и падают на землю в виде обломков.
Все материалы детского сайта Затеево.ру собраны здесь: . Сайт для детей Затеево.ру - единственный познавательный ресурс такого рода среди тех, которые можно найти в каталогах детских сайтов. Затеево.ру меняет привычный взгляд на школьный интернет!
Проектная работа БЫВАЮТ ЛИ СНЕЖИНКИ ОДИНАКОВЫЕ Выполнил: Макар Жихарев, 3- класс, лицей №179, г. Санкт-Петербург. Руководитель: Агафонова С.В.
Во время снегопада мы редко задумываемся, что обыкновенные снежинки могут продемонстрировать удивительную сложность строения, правильность и многообразие форм. Это хорошо заметно даже невооруженным глазом, однако если рассматривать снежинки в микроскоп, нам откроются новые и весьма удивительные детали.
ПЛАН ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: изучить снежинки, как удивительное явление природы. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ: наблюдение за снежинками в природе; изучение образования снежинок; выявление разнообразия форм снежинок, причины скрипа снега; опытным путём понаблюдать образование снежинок; выявить знания учащихся о снежинках;
ГИППОТЕЗА Если при таянии снежинок образуется вода, то снежинки появляются из воды. Если снежинок так много, значит в природе должно быть большое количество одинаковых снежинок.
Предмет исследования СНЕЖИНКИ СНЕГ
Что такое СНЕЖИНКА Снежинка - сложная симметричная структура, состоящая из кристалликов льда. Снег образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. Появляющиеся при этом кристаллы льда, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха. При этом образуются шестиконечные кристаллические формы. И снежинка отправляется на землю уже шестиконечной звёздочкой. ;
ИЗУЧЕНИЕ СНЕЖИНКИ Уилсон А. Бентли Профессор Либбрехт
ИЗУЧЕНИЕ СНЕЖИНКИ
ЭКСПЕРИМЕНТ 1 Я заморозил капельки воды, но снежинки не получились. А это значит, снег не появляется из капелек воды. Капельки воды могут стать градинками, комочками льда, но не снежинками.
ЭКСПЕРИМЕНТ 2 В снегопад я вышел на улицу, подставил рукавичку под снег. На неё упало несколько снежинок. Я стал рассматривать их в увеличительное стекло. С нежинки хорошо можно рассмотреть только тогда, когда они падают на ладонь. Под действием какой-то даже небольшой силы они ломаются, а значит снежинки очень хрупкие.
Что же такое снежинки
ИНтервью Я проводил интервью среди 25 учеников 3-А класса школы № 619, в которой учится моя подруга. По результатам интервью - 20 из 25 ребят утверждают что снежинка состоит из воды; - 24 из 25 ребят утверждают что одинаковые снежинки бывают;
МИФ об ОДИНАКОВЫХ СНЕЖИНКАХ
ИНТЕРЕСНЫЕ ФАКТЫ О снежинках
ВЫВОДЫ Работая над темой я достиг своей цели и узнал очень много о снежинках. В процессе изучения и исследования решил поставленные мной задачи. К большому сожалению мои гипотезы не подтвердились. За то мы теперь точно знаем, как образуются снежинки и какими они бывают.
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!!!
Оглавление.
Введение.
Глава 1.
1.1.Происхождение снежинок.
1.2.Бывают ли снежинки одинаковые?
Глава 2. Мои эксперименты.
Глава 3.Интересные факты о снежинках.
4.Заключение.
5. Используемые источники.
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ:
изучить снежинки, как удивительное явление природы.
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ :
наблюдение за снежинками в природе;
изучение образования снежинок;
выявление разнообразия форм снежинок;
опытным путём понаблюдать образование снежинок;
выявить знания учащихся о снежинках.
ГИПОТЕЗА.
Если при таянии снежинок образуется вода, то снежинки появляются из воды.
Если снежинок так много, значит в природе должно быть большое количество одинаковых снежинок.
ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ.
снежинки
снег
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Каждый маленький ребёнок очень любознателен и всем интересно что, откуда, как…?
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ :
1. Изучение литературы о снежинках.
2. Фотографирование снежинок.
3. Проведение экспериментов.
4. Анализ проделанной работы.
Время проведения исследования: январь-февраль 2017 года.
Введение.
Начну с трогательного, нежного и завораживающего стихотворения о снежинке.
Снежинка.
Светло-пушистая, снежинка белая,
Какая чистая, какая смелая!
Дорогой бурною легко проносится,
Не в высь лазурную - на землю просится.
В лучах блистающих скользит умелая
Средь хлопьев тающих сохранно-белая.
Но вот кончается дорога дальняя,
Земли касается звезда хрустальная.
Лежит пушистая снежинка смелая
Какая чистая, какая белая!
(Константин Бальмонт)
Глава 1.
1.1.Происхождение снежинок.
Снег лежит. Летят снежинки. Что здесь необычного? Просто наступила зима. И тем не менее, это ещё одно чудо природы, которое подарил нам этот удивительный мир! Невероятная красота, неправда ли? Вот уж действительно, - удивительное вокруг нас. Так что, когда лежит снег или летят снежинки, мы с вами наблюдаем не просто явление зимы на землю, а настоящее чудо природы, достойное изучения.
Снежинка - сложная симметричная структура, состоящая из кристалликов льда. Снег образуется, когда микроскопические капли воды в облаках притягиваются к пылевым частицам и замерзают. Появляющиеся при этом кристаллы льда, падают вниз и растут в результате конденсации на них влаги из воздуха. При этом образуются шестиконечные кристаллические формы. И снежинка отправляется на землю уже шестиконечной звёздочкой. Но до земли они долетают в виде снега, только если температура ниже нуля. Если же температура выше, снежинки испаряются и превращаются в водяной пар, который снова поднимается вверх. Или же эти кристаллы тают и падают на землю в виде дождя или крупы. А иногда бывает так, что на крыше высотного здания идет снег, а на улице - уже дождь.
Вид снежинок зависит от содержания воды в том облаке, где она зародилась, температуры воздуха, высоты над уровнем моря. Даже если и «родились» две одинаковые снежинки, им предстоит путь до земли со скоростью приблизительно 1 км. в час. Они попадают в разные температурные условия и до земли долетают с совершенно разным узором, но обязательно шестиугольной формы. Ученые сумели выделить несколько основных форм снежинок. Им даже дали названия:
звезда,
пластинка,
столбик,
игла,
пушинка,
ёж,
запонка.
Форма снежинок зависит от погоды.
В безветреный морозный день снежинки падают медленно. Они крупные, блестящие, похожие на звездочки. Снежинки падают по одной, поэтому их легко рассмотреть.
При слабом морозе снежинки похожи на снежные шарики – «снежная крупа». А при сильном ветре идет «снежная пыль», так как ветер обламывает у снежинок лучи и грани.
Когда нет мороза, падая на землю, снежинки прилепляются друг к другу и образуют «снежные хлопья». Они крупные и напоминают кусочки ваты».
Каждая снежинка неповторима так же, как отпечаток пальца или ДНК человека. Снежинок одинаковых не бывает, как не бывает одинаковых листьев на деревьях, одинаковых капель дождя, одинаковых людей.
Но если снежинка - кристалл, то почему она белая, она же должна быть прозрачной? Это благодаря воздуху (95%), заключённому в ней! Свет отражается на поверхностях между кристаллами и в воздухом и рассеивается. Благодаря воздуху снежинки очень легкие. Даже во время очень сильных снежных заносов люди или животные могут дышать под снегом в течение длительного времени.
1.2. Бывают ли одинаковые снежинки.
Существуют ли две одинаковые снежинки? Нет! Это доказал в своих работах фермер Уилсон Бентли в 1885 году, ему-то и удалось сделать первую фотографию снежинки под микроскопом. А понадобилось ему для этого 46 лет!
С детства он исследовал форму падающих с неба кристаллов, за что и получил прозвище «Снежинка». Всю жизнь Уилсон посвятил исследованию снежинок, всего он сделал 5000 снимков, и ни на одном из них не было повторяющихся снежинок.
Одним из первых ученых, задумавшихся о структуре снега, был немецкий математик и астроном Иоганн Кеплер (1571–1630). В 1611 году он опубликовал короткий трактат «Новогодний подарок, или о шестиугольных снежинках», который можно назвать первой научной работой, посвященной снежинкам.
Глава 2. Исследование.
Я всегда думала, если после таяния снега образуется вода, то после замерзания капельки воды превратятся в снежинки.
Эксперимент 1.
Я заморозила капельки воды, но снежинки не получились. А это значит , снег не появляется из капелек воды. Капельки воды могут стать градинками, комочками льда, но не снежинками .
Эксперимент 2.
В снегопад я вышла на улицу, подставила рукавичку под снег. На неё упало несколько снежинок. Я стала рассматривать их в увеличительное стекло.
С нежинки хорошо можно рассмотреть только тогда, когда они падают на ладонь. Под действием какой-то даже небольшой силы они ломаются, а значит снежинки очень хрупкие.
Я проводила интервью среди 40 учеников начальной школы.
По результатам интервью
35 из 40 ребят утверждают, что снежинка состоит из воды;
30 из 40 ребят утверждают что одинаковые снежинки бывают;
Так как мне очень нравятся снежинки, я научилась вырезать их из бумаги, разукрашивать и рисовать.
На Новый год у меня был костюм снежинки:
А еще, я с родителями вспоминала, как строила из деталек конструктора - дом. Детальки я брала маленькие, а постройка получалась большая. Природа тоже умеет строить. Но строит она не дома, а снежинки из необычного ледяного конструктора – из крохотных льдинок!
Глава 3. Интересное о снежинках.
Во время снегопада в 1987 году в Форт-Кое-(Монтана, США) была найдена снежинка-мировая рекордсменка диаметром 38 см.
Более половины населения земного шара никогда не видело снега, разве только на фотографиях.
На Крайнем Севере снег бывает настолько твердым, что топор при ударе по нему звенит, словно ударили по железу.
В Японии ученые называют снежинки письмами с небес, которые написаны тайными иероглифами.
Заключение.
Работая над темой я достигла своей цели и узнала очень много о снежинках. В процессе изучения и исследования решила поставленные мной задачи. К большому сожалению мои гипотезы не подтвердились. В процессе работы над проектом я узнала, что снежинок одинаковых не бывает. Еще узнала, что они появляются из алмазной пыли, они всегда имеют центр, симметричны и шестиугольны.
Использованные источники:
Одинаковые ли снежинки, или Что сокрыто в замерзшей воде? - Режим доступа: http://shkolazhizni.ru/archive/0/n-33171/
Стихи про снег и снежинки. - Режим доступа: http://www.razumniki.ru/stihi_ro_sneg_i_sneginki.html
МОБУ "Руэмская средняя общеобразовательная школа"
"Могут ли быть снежинки одинаковыми"
(проект)
Выполнила: Пугачева Алина,
ученица 2 б класса
Руководитель: Захарова А.М.,
учитель начальных классов
п.Руэм, 2013г.
Я люблю наблюдать за падающими снежинками. Меня заинтересовало, а все ли снежинки одинаковы? Я решила спросить у ребят своего класса, что они думаю по этому поводу.
Ф.И.ученика | Да | Нет |
|
Азманова Д. | |||
Апакова В. | |||
Богданов А. | |||
Енцов А. | |||
Иванов А. | |||
Кудрявцева П. | |||
Логачева Т. | |||
Мамаев Е. | |||
Мансуров К. | |||
Михеева А. | |||
Саутов Д. | |||
Сафиуллина О. | |||
Смоленцева Н. | |||
Сорокин Д. | |||
Степаненко М. | |||
Токтаева Д. | |||
Туманова В. | |||
Итог: |
Чтобы ответить на данный вопрос, мне придется просмотреть дополнительную научно-познавательную литературу, поискать дополнительный материал в Интернете.
Многим, наверное, известно, что встретить в природе пару идентичных снежинок невозможно, но они могут быть очень похожи друг на друга. Этот феномен является той многовековой тайной, раскрыть которую помог в наши дни процесс компьютерного моделирования.
Впервые попытался приблизиться к разгадке немецкий астроном и математик Иоганн Кеплер, написавший в одном из своих трактатов, что все снежинки имеют шесть граней и одну ось симметрии. Великий ученый связывал такое строение с характером расположения частиц. его предположения были положены в основу науки кристаллографии.
Другой философ и математик, француз Рене Декарт в 1635 году занялся изучением и описанием снежинок, наблюдая их невооруженным глазом. Ученый описывал их строение как похожие на розы, лилии и механические шестеренки с шестью зубьями. Так же Декарт был первым, кто увидел и описал снежинку с 12 лучиками. До сих пор считается, что двенадцати конечная снежинка является большой редкостью, доподлинно не известно, при каких условиях происходит ее образование.
В 1665 году английский естествоиспытатель Роберт Гук занимался изучением снежинок уже под микроскопом. он оставил науке большое количество зарисовок. А первые фотографические снимки были сделаны американским фермером Уилсом Бентли. Этот человек с детства увлекался строением снежинок, и когда у него появилась возможность, посвятил себя их фотографированию. Чтобы получить первые снимки, он потратил два года. Сконструированный Бентли фотоаппарат представляет собой гибрид фотокамеры и микроскопа. Интересно, что поначалу эти снимки не считали подлинными, однако несколькими годами позже они были признаны и успешно используются в качестве иллюстраций к различным научным статьям. В 1931году Бентли издал книгу "Снежные кристаллы", которая содержала более 2500 фотографий.
Но скрупулезнее всех к изучению вопроса подошли японцы. Профессор университета в Хоккайдо Укихиро Накайя занялся в 1932 году выращиванием искусственных снежинок, что позволило ему создать первую классификацию снежных кристаллов. а так же определить зависимость формы и размера этих образований от температуры и влажности окружающего воздуха. Им была создана классификация, содержащая 41 индивидуальный тип. В городе Кага, что расположен на западе острова Хонсю находится "Музей снега и льда",носящий имя ученого. там хранится машина для производства искусственных снежинок. Многими годами позже, в 1996, метеорологами Магано и Сю Ли были описаны уже 80 типов.
Таким образом, изучив научно - познавательную литературу по данному вопросу, поиск в Интернете, понаблюдав за падающими снежинками, я пришла к выводу, что одинаковых снежинок не бывает, каждая снежинка прекрасна по своему.
Снежинки
Зима снегами вьюжится
С утра и до темна.
Снежинки вьются, кружатся
У нашего окна.
Как будто звезды искрами
рассыпались кругом.
Несутся серебристые,
Заглядывают в дом.
То в комнату попросятся,
То снова убегут,
За стеклами проносятся,
На улицу зовут.
С.Баруздин
Использованные источники:
- Одинаковые ли снежинки, или Что сокрыто в замерзшей воде? - Режим доступа: http://shkolazhizni.ru/archive/0/n-33171/
- Стихи про снег и снежинки. - Режим доступа: http://www.razumniki.ru/stihi_ro_sneg_i_sneginki.html
