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(2022-03-29 16:57:06)
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文献1中给出了六角冰的晶体结构
文献2中写到：
整齐排列的六方晶系的冰在结构上呈现各向异性，平行轴线方向和垂直轴线方向性质不同。轴线方向所有氢键指向一致，其他氢键和轴线呈大角度(109度30分)排列。形成片层状结构。
单片雪花中冰晶依照六方晶系排列，外观呈现六边形，冰川中的块状冰由于降雪形成，雪花随机排列。因此块状冰是由许多小的冰晶随机排列而成，光轴的取向随机。因此无法直接观测宏观的各向异性。
由于规则六方晶系的各向异性，平行光轴和垂直光轴方向的物理性质会存在差异。考虑光学中的双折射现象，寻常光和非寻常光折射率的差异no≠ne来源于介电常数
的各向异性。
贡献宏观极化主要来源H-0之间的位移极化。由于沿光轴方向的H-0键平行光轴，而垂直光轴方向所有H-0键和基面呈l09度30分，极化只贡献平行于基面的分量，垂直基面的分量相互抵消。因此，平行与光轴的介电常数大于垂直光轴的介电常数。寻常光的振动电矢量垂直于光轴，介电常数较小，因此应该有no
在两个正交的偏振片中平行插人薄的冰片，白光垂直照射起偏器P1，线偏振光通过单轴冰晶发生旋光效应，偏正状态由线偏振变为椭圆偏振，椭圆偏振光通过检偏器P2，平行透振方向的振动分量允许经过。由于冰晶光轴随机取向，不同波长的光旋光后得到的椭偏光不同，因此被检偏器检出的光强不同，在检偏器后可以观察到不同颜色。由于薄冰片面积大，可以含有多组单晶，因此能够呈现不同颜色。
过冷水结冰后
底端制冷器继续工作
持续一段时间后
将剩余的水抽出
可以看到其表面凸凹不平
中心部分严重凸起
这是双机位拍摄
可见光中
只能隐约看到底面结冰
偏振光中
看到丰富的颜色
慢镜头中
可以清晰的看到
冰晶的生长过程
像逐渐绽放的花朵
有时
距离投入冰块更远的位置
似乎生长的更快
这可能和初始温度分布不均有关
由于制冷器放置在容器下方
所以下方过冷时
上方的水温依然较高
即使冰块漂浮在表面
也不会导致表面结冰
刚投入冰块的时刻
并没有立刻观察到冰晶生长
画面中的横向条纹
是底端制冷器的外形造成的
在正交偏振光下
薄薄的冰层
就是艳丽的锦缎
是会变色的锦缎
冰晶在水平生长的同时
也伴有少量竖直方向的生长
在生长过程中
制冷器持续工作
画面的中部
冒出大量气泡
空气在水中的溶解度
随着温度的降低而增大
但是结冰会导致空气析出
因此
冒出大量气泡
说明冰晶开始向上大量生长
通过旋转
可以在边缘附近清楚的看到
冰晶在不同方向
显示出不同的颜色
有兴趣的读者，可以参阅如下文献，进行深入了解
1：Classical and quantum
theories of proton disorder in hexagonal water ice. Physical Review
B, 2016, 93(12): 125143.
2：冰的双折射. 科技创新导报,
2012 (36): 223-223.
3：Ice physics.
Hobbs PV. 1974，Oxford, UK
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