科学家利用激光测量打造最小冰晶
在水的世界里,一场微观的革命正在上演。当水结冰时,它的分子结构发生了迷人的变化。这就像一幅禅宗画卷,每一个细节都蕴含着深邃的哲理。让我们揭开这个神秘过程的神秘面纱。
想象一下,当水温逐渐降低,那些活跃的水分子开始被氢键牵引,形成松散的集群。这些氢键就像一双双无形的手,试图将分子间的距离拉大。这个过程产生了一种奇特的景象:原本无序的分子集群逐渐转化为一种笼子般的排列布局。这种结构就像自然界中的魔法,使得冰的密度比水还要低,使得冰能够轻盈地漂浮在水面上。
为了更深入地了解这一过程,一支研究小组使用了先进的红外线激光器,对水分子集群进行了精密的观察。当激光照射在这些水分子集群上时,科学家们仔细观察了它们吸收能量的过程。激光的能量刺激水中的氢氧键不断伸展和收缩,就像是一场微观的舞蹈。
在这场舞蹈中,研究小组发现了一个特殊的能量吸收峰值。当激光波长达到大约3.125微米时,这个峰值出现了。这个发现揭示了冰的光谱特性,也揭示了只有包含超过275个水分子的集群才能产生这种特定的能量吸收模式。这一研究成果被发表在近期的《科学》杂志网络版上,引起了科学界的广泛关注。
研究人员指出,这些水分子可以形成一个大小在1毫微米到3毫微米之间的微小冰晶这是碎冰晶的极限体积。每一个微小的冰晶都是大自然的杰作,它们共同构建了我们身边这个美丽的冰雪世界。
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