Cold Play: วิทยาศาสตร์เกล็ดหิมะง่ายๆ ที่ควรลองในทุกสภาพอากาศ
ไม่ว่าเพื่อนสนิทของคุณจะแกะสลักนางฟ้าบนหิมะอย่างสนุกสนานหรือนั่งที่หน้าต่างโดยปรารถนาให้สิ่งที่เป็นสีขาวตกลงมาจริงๆ เธอก็ชอบเกล็ดหิมะที่เย็นเยียบ และในขณะที่การเล่นเป็นแรงจูงใจหลักของเธอ เธอก็ยังมีคำถามจริงจังเกี่ยวกับปรากฏการณ์ฤดูหนาวที่แสนวิเศษนี้ เกล็ดหิมะก่อตัวอย่างไรและมีลักษณะเป็นอย่างไรเมื่ออยู่ใกล้ๆ เจาะลึกไปกับกิจกรรมการทดลองมากมายที่เราได้สรุปไว้ด้านล่างเพื่อค้นหาคำตอบทางวิทยาศาสตร์อย่างจริงจังสำหรับคำถามเกี่ยวกับเกล็ดหิมะทั้งหมดของเธอ
ภาพ: Allison Sutcliffe
ปะติดปะต่อกัน
เราเกลียดที่จะทำลายมันให้กับคุณ แต่เกล็ดหิมะแสนน่ารักเหล่านี้ที่มินิมีฉันของคุณถูกนำกลับบ้านจากโรงเรียนในฤดูหนาวนี้จะไม่ผ่านการรวบรวมทางวิทยาศาสตร์ เนื่องจากแม้ว่ากระดาษพับเพื่อทำเกล็ดสี่หรือแปดด้านจะเป็นเรื่องง่ายมาก เกล็ดหิมะของ Mother Nature แสดงความสมมาตรหกด้านโดยเฉพาะ
ก่อนดำดิ่งสู่ผลงานชิ้นเอกของคุณ แนะนำเพื่อนสนิทที่มีแนวโน้มทางวิทยาศาสตร์ของคุณให้รู้จักหลักการที่ว่า ช่วยอธิบายว่าทำไมเลขหกถึงเป็นเลขมหัศจรรย์ของเกล็ดหิมะ: เมื่อโมเลกุลของน้ำ/ออกซิเจนจับตัวกันระหว่างการแช่แข็ง พวกเขาทำรูปหกเหลี่ยม. สร้างปรากฏการณ์ขัดแตะด้วยกล้องจุลทรรศน์นี้อีกครั้งในขนาดที่ใหญ่ขึ้นโดยใช้มาร์ชเมลโลว์ขนาดเล็กและ ไม้จิ้มฟันกับ Little ของคุณ (คลิกที่ลิงค์ด้านบนเพื่อค้นหาไดอะแกรมที่มีประโยชน์จาก Ohio State มหาวิทยาลัย!)
ภาพ: Allison Sutcliffe
ตัดออก
เมื่อลูกของคุณมีสิ่งที่หกด้านแล้ว ก็ถึงเวลาทำเกล็ดหิมะที่แม่นยำทางวิทยาศาสตร์ของคุณเองจากกระดาษ เราพบวิธีง่ายๆ สำหรับล็อตทีโอทีเพื่อให้ได้ลุคหกด้านที่เป็นลายเซ็นที่ต้องการ (คำใบ้: ทั้งหมดนี้เป็นเรื่องเกี่ยวกับพับครึ่ง) เพียงทำตามนี้ ภาพประกอบการเรียนการสอน เพื่อทำกระดาษเกล็ดหิมะที่เหมือนจริงกับชีวิต และหากคุณกำลังมองหาที่จะหลีกเลี่ยงความยุ่งเหยิง Make-A-Flake ตัวเลือกดิจิทัลเป็นวิธีที่จะไปอย่างแน่นอน ทีโอทีที่เชี่ยวชาญด้านเทคโนโลยีของคุณสามารถตัดและบันทึกการสร้างสรรค์ที่เยือกเย็นทั้งหมดของเธอและช่วยต้นไม้ได้เช่นกัน!
รูปถ่าย: ซามูเอล ชู ผ่าน Flickr
รับจริง
การสังเกตเป็นขั้นตอนต่อไปในกระบวนการทางวิทยาศาสตร์นี้ ถึงเวลาค้นหาเกล็ดหิมะในโลกแห่งความเป็นจริง หากคุณมีสีขาวสดอยู่บนพื้นข้างนอก ไปที่นั่น ถ้าไม่ คุณต้องมีความคิดสร้างสรรค์และสร้างของคุณเอง: เปิดประตูช่องแช่แข็งทิ้งไว้สองสามนาทีแล้วปิดเป็นเวลา 20 นาที เมื่อคุณเปิดมันอีกครั้ง คนน่ารักที่อยากรู้อยากเห็นของคุณควรพบเกล็ดหิมะที่เยือกเย็นอยู่ภายใน
ตอนนี้คุณมีหิมะให้ทำงานแล้ว ก็ถึงเวลาดูผลงานการสร้างสรรค์ที่สวยงามประณีตที่สุดของ Mother Nature อย่างใกล้ชิด ในการทำเช่นนี้ คุณจะต้องใช้แว่นขยายและกระดาษสีเข้มหรือถ้าคุณอยู่ข้างนอก คุณยังสามารถจับภาพเกล็ดหิมะบนเสื้อผ้า เช่น ถุงมือหรือแขนเสื้อได้ รวบรวม Freshies สองสามชิ้นแล้วใช้แว่นขยายตรวจสอบรายละเอียด (ถ้าคุณกำลังทำงานด้วย เกล็ดหิมะในช่องแช่แข็ง ละลายเป็นปัญหา ดังนั้นปล่อยให้ปาฏิหาริย์เล็ก ๆ เหล่านี้ในช่องแช่แข็งในขณะที่คุณ ขยาย.)
สร้างความมั่นใจให้นักวิทยาศาสตร์ตัวน้อยของคุณว่ามันเป็นเรื่องจริง ไม่มีสองสิ่งเหมือนกัน และให้พวกเขารู้ว่ามีเพียงก้อนเดียวที่สามารถสร้างผลึกน้ำแข็งขนาดเล็กกว่า 200 ก้อนได้! ขณะที่คุณมองอยู่ ให้มินิมีฉันนับด้านข้างและ ใช้แผนภูมินี้ เพื่อให้ตรงกับสิ่งที่คุณมีอยู่ในผลึกน้ำแข็งมาตรฐาน
รูปถ่าย: snowcrystals.com
ดูและเรียนรู้
คุณได้ค้นพบโครงสร้างโมเลกุลของเกล็ดหิมะ ตัดตัวอย่างที่สร้างสรรค์และแม่นยำของคุณเอง และตรวจสอบข้อตกลงจริงผ่านแว่นขยายแบบใช้มือถือ ถึงเวลาแล้วที่จะก้าวไปอีกขั้น เจาะลึกเบื้องหลังด้วยวิดีโอแรดที่อธิบายวิทยาศาสตร์มากมายเบื้องหลังเกล็ดหิมะ เช่น การก่อตัวและวงจรชีวิต
Snowflake Safari ของ Science Friday ติดตาม Kenneth Libbrecht ผู้เชี่ยวชาญด้านเกล็ดหิมะประจำ CalTech นักวิทยาศาสตร์ที่ใช้เวลามากในการดูชิปที่เย็นยะเยือกเหล่านี้ในขณะที่เขาตรวจสอบพื้นฐานของเกล็ดหิมะ อย่าลืมเพิ่มประสบการณ์แว่นขยายของคุณเองด้วย พลิกดูสไลด์เกล็ดหิมะที่งดงามของ Libbrecht ทางออนไลน์. เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการสาธิตแนวคิดมากมายที่คุณและบุตรหลานของคุณได้สำรวจไปแล้ว
จบเซสชั่นการดูของคุณด้วย วิดีโอของ มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติ เกี่ยวกับการถ่ายภาพเกล็ดหิมะ เริ่มต้นด้วยชายผู้บุกเบิกภาคสนาม วิลสัน “สโนว์เฟลก” เบนท์ลีย์ และจบลงด้วยการค้นพบโดย Present Weather Imager ซึ่งเป็นกล้องไฮเทคที่จับภาพเกล็ดหิมะขณะใช้งานจริง ไฟ กล้อง เรียนรู้!
ภาพ: Allison Sutcliffe
ทำด้วยตัวคุณเอง
สรุปสิ่งที่คุณได้เรียนรู้โดย ทำเกล็ดหิมะคริสตัล กับกระจ้อยร่อยของคุณ ใช้น้ำยาทำความสะอาดท่อเพื่อสร้างเกล็ดหิมะหกด้านที่แขวนอยู่ในสารละลายบอแรกซ์ในชั่วข้ามคืน สิ่งที่สร้างขึ้นคือเกล็ดหิมะขนาดใหญ่กว่าชีวิตที่เปล่งประกายราวกับเกล็ดหิมะที่ตกลงมาจากฟากฟ้า คลิกที่นี่เพื่อหาข้อมูลเพิ่มเติม.
กิจกรรมใดต่อไปนี้ที่คุณอยากลองทำ? บอกเราว่ามันไปอย่างไรในความคิดเห็น
—Allison Sutcliffe