Как называются узоры на окнах

Морозная роспись – загадка простой воды, или Кто рисует на стекле?

Морозною порою, в «день чудесный», глаз невозможно отвести от дивной красоты зимнего пейзажа:

Под голубыми небесами
Великолепными коврами,
Блестя на солнце, снег лежит;
Прозрачный лес один чернеет,
И ель сквозь иней зеленеет,
И речка подо льдом блестит. (А.С. Пушкин)

Деревья облачились в серебристые одеяния, сотканные будто из алмазных осколков. А под ними возвышаются высокие белоснежные сугробы-ковры, словно несметные жемчужные залежи и россыпи горного хрусталя.

Да и в городе – дома, провода, остановки, заборы – все вокруг, куда ни глянь, праздничными блестками сверкает… И даже на стеклах автобусов, троллейбусов, автомобилей и домов расцвели какие-то сказочные цветы. Невероятно красивые узоры как будто расписаны волшебным художником, словно ты попал в ледяную сказку.

Сказки ледяного царства

На одной раме узоры похожи на пушистые ветки елей, украшенные огромными алмазами-рубинами. Иголки, припорошенные снегом, искрятся, словно горный хрусталь. Лесная дорожка, уверенно прошмыгнув меж высоких серебристых елей, приводит на сказочную опушку. Здесь собралось много разных зверюшек – героев детских книжек и мультфильмов. Вот лисичка-сестричка распушила хвостик.

Марусины занятия. Рисование. Узоры на окнах. Техника фотокопия.

И кокетливо, словно дама, обмотала его вокруг шейки, чтобы не замерзнуть. Зайчата в белых шубках хвастаются друг перед другом морковками, крепко держа их в своих лапках. Попрыгунья-белочка угощает обитателей леса хрустальными орешками. Вокруг елочки в белоснежном платьице с праздничными гирляндами и разноцветными шариками скачут самые разнообразные лесные жители в карнавальных костюмах.

На другой раме «белая береза под моим окном принакрылась снегом, точно серебром». На пушистых веточках расположились фантастические птички. Вот-вот раздадутся их хрустальные голоса. Под лучами солнышка оперение сказочных пичуг переливается зелено-сине-красными огоньками, словно на небе загораются разноцветные звездочки.

Ледяные узоры на окнах – загадочное и удивительное творение природы, редкое по красоте зрелище. Как будто кисть художника выводит на стекле далекие леса, искрящиеся пушистые веточки, диковинных зверей. Каждый раз картинки меняются, и мы не перестаем удивляться: как же образуются эти чудные зимние творения! Что же такое иней? И как он связан с узорами на окнах?

Искрометный, розовый, серебряный.

Иней красочно описывали многие писатели и поэты. И каждому из них он виделся по-своему: Бальмонту – белый, Брюсову – жемчужный, Огареву, Серафимовичу – иглистый, искрометный – Коринфскому, мохнатый – Чирикову, пушистый – Козлову, Полежаеву, Серафимовичу, розовый – Тургеневу, светло-синий – Фету, серебристый – Никитину, серебряный – Бунину.

Да и народ немало выдумал названий этому явлению природы. Вишей, водровь, врасенец, гидрометеор, заморозь, изморозь, кить, куржа, куржак, куржевина, кухта, накипня, опока, осадок, седина, серебро, слана. Многие из них вошли в словари русских синонимов.

7 Людей, Которые Получили Суперспособности в Результате Несчастного Случая

А как разъясняют это слово знатоки русского языка? Открываем толковый словарь В.И.

Даля: «Иней – мерзлые испарения, сырость в воздухе, которая садится на предметы, кои холоднее воздуха, и замерзает на них пушком, что случается после отдачи сильных морозов. » Говоря более современным языком, это тонкий снежный слой ледяных кристаллов, по форме напоминающих снежинки, образующийся из водяных паров воздуха на поверхности охлажденных предметов. Так толкуется иней в словарях С.И. Ожегова, Д.Н. Ушакова, С.А. Кузнецова.

Обратимся к солидным научным изданиям. Большой энциклопедический словарь уточняет, что иней образуется на наземных предметах при охлаждении земной поверхности до температуры ниже нуля градусов в результате ее сильного теплового излучения ночью при ясном небе и слабом ветре. В энциклопедическом словаре Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона этот вид атмосферных осадков определяется как вода в твердом виде, выделившаяся из воздуха на поверхность почвы, растений.

Загадки простой воды

По законам физики, воздух при разной температуре может содержать различное максимальное число молекул воды. При понижении температуры количество влаги в нем уменьшается, и избыток ее конденсируется на более холодных поверхностях (земле, траве, стеклах машин и домов) – так образуется роса. Когда же температура в ясные тихие ночи падает ниже 0°С, капельки воды превращаются в кристаллики льда. И вместо росы из холодного влажного воздуха легко выделяется иней.

Выходит, и волшебные узоры на окнах в морозный день – это тоже иней? Конечно же, да. Оказывается, упругость ледяных паров значительно меньше, чем у паров воды. И по мере похолодания разность эта возрастает. Между тем туман до температуры значительно ниже 0 °С состоит все еще из водяных капелек. И они легко оседают на поверхности охлажденных предметов, образуя иней.

На первый слой оседает новый и т.д., «рисуя» узоры на стекле.

Но что любопытно: иней никогда не образуется на тонких ветвистых предметах. А то, что осаждается на проводах, ветках кустов и деревьев, называется «изморозь». Процесс возникновения еще одной разновидности воды немного отличается от образования инея и до конца еще не изучен.

Вот как многообразна и причудлива, казалось бы, обыкновенная вода!

Букеты «ледяных цветов»

Морозные узоры, как выяснилось, весьма просты по химическому составу, однако отличаются большим разнообразием, своеобразной структурой и часто, как мы уже убедились, напоминают формы организмов или их частей. Немцы называют их «айсблюмен», то есть «ледяные цветы». И в самом деле, среди замысловатых узоров часто прослеживаются древовидные образования и волокнистые структуры.

Наш выдающийся биолог К.А. Тимирязев указывал на сходство густо заросшего разнообразными растительными формами клочка земли с фантастическими ландшафтами, которые мороз рисует на окнах: «Во втором случае мы увидим те же травчатые узоры, напоминающие листья папоротника или пальмы, то же бесконечное разнообразие самых причудливых форм. Картины сходные, но как различен строй мыслей, вызываемых той и другой».

Сходство с растениями многих ледяных узоров действительно удивительное. Один из морозных рисунков квалифицированный ботаник даже принял за фотографию чертополоха. В иных узорах прослеживается сходство с листьями пальм, корневищами и стеблями растений с отходящими от них листовыми пластинками, встречаются «копии» мхов и лишайников. Иногда образуются узоры-нити, зачастую с параллельными отростками.

Красота и разнообразие «ледяных цветов» льда во многом зависят от состояния водяного пара, условий его охлаждения или структуры самих кристалликов.

Древовидные формы образуются в том случае, когда охлаждение начинается при положительной температуре и высокой влажности воздуха. Вначале на стекле появляется тонкая водяная пленка. Затем, обычно внизу окна, где толщина ее наибольшая, «прорастают ледяные деревья». Размеры кристаллов зависят от имеющегося в наличии материала.

Где пленка воды толще, они обычно больше, гуще, раскидистей. По мере перехода к более «засушливой» части рамы размеры их уменьшаются. В случае же равномерного увлажнения стекла «деревья» примерно одинаковые.

При дальнейшем охлаждении воздуха между дендритами (сложнокристаллическими образованиями древовидной ветвящейся структуры), а затем и на них, откладываются тонкие слои пушистого льда. Быстрые и значительные переохлаждения дают мелкомасштабную кристаллизацию. При недостатке влаги на стекле сплошной характер кристаллизации нарушается: «деревья прорастают» отдельными островками, миниатюрны по размерам, их формы выражены не так четко.

Волокнистые структуры (трихиты) образуются у острых краев стекла, вокруг царапин и ярко выраженных дефектов на поверхности охлаждающихся твердых тел. Узкие, параллельные друг другу полоски инея при дальнейшем охлаждении уплотняются, превращаясь в плотные ледяные волокна, растущие от единого стебля и приобретающие со временем плавные изгибы.

Несмотря на многообразие морозных узоров – очень часто на двух соседних стеклах рождаются самые разнообразные рисунки и даже на одном могут быть совершенно разные – и физиками, и ботаниками подмечено сходство их друг с другом. Однако ни те, ни другие ученые над этим вопросом много не размышляли. Физики так завалены своей потрясающе трудной и вместе с тем плодотворной работой, что им некогда заниматься такими пустяками, как морозные узоры. А ботаников это вроде бы и не касается: ведь это же не растения, а только образования, случайно похожие на них. «Ничья земля», на которую никто не претендует.

Но есть и более глубокие причины такого равнодушия ученых к красоте и правильности морозных узоров – надо лишь, как советовал наш знаменитый биолог К.Э. Бэр, добавить к наблюдениям побольше размышлений. Оснований для сходства совершенно различных образований предостаточно. Но вот чем же оно все-таки объясняется? – до сих пор загадка. Физики не удосужились как следует в этом разобраться.

И хотя морозные узоры на окнах во многих отношениях интереснее снежинок, последние изучены гораздо больше – о них писал еще великий Кеплер в начале XVII века. Изданы даже атласы снежинок, лучший из которых – поразительная коллекция снимков, сделанных за сорок лет метеорологом-любителем. «Ледяные цветы», к сожалению, обидели зря. Они таким вниманием к себе не избалованы и похвастаться пока альбомами не могут.

Разнообразие естественных кристаллов давно поражало ученых, но даже великие умы терялись в этом калейдоскопе форм. Знаменитый Бюффон в конце XVIII столетия констатировал, что формы кристаллизации более разнообразны, чем какой-то другой признак, отличающий минералы. Признавая этот неоспоримый факт, ученые, тем не менее, никак не могли определиться, что же главное в минералогии – влияние среды, химическое строение или структура и геометрия тел. Поэтому и классификацию кристаллов выстроить не удавалось.

Спор разрешился лишь в конце XIX века одним из величайших триумфов математического естествознания – в 1891 году Е.С. Федоров и А. Шенфлис построили-таки строго рациональную систематику кристаллов. Не остались в накладе и ученые-химики. Метод находился в полном согласии с их представлениями и даже шире. А в XX веке другой наш выдающийся ученый А.Е.

Ферсман сделал попытку внести в классификацию минералов исторический элемент.

В настоящее время ученые ищут ответ на вопрос: почему из огромного разнообразия кристаллов в одних случаях мы имеем для того же вещества одни формы, а в других – иные? Даже при одинаковых внешних условиях?

И если основа снежинок, не принимая во внимание их дополнительные отростки, как правило, подчинена шестилучевой симметрии (и это почти единственное, что осталось в них от рациональной систематики кристаллов), то, переходя к ледяным узорам, становится очевидным: тут уж всякий след этой симметрии и вовсе исчезает. Классификация Е.С.

Федорова и А. Шенфлиса к узорам на стекле, увы, неприменима. Ледяные узоры – это не фигуры в калейдоскопе. Значит, должна быть какая-то другая симметрия, свойственная самому телу, а не внесенная извне. Возможно, сходство узоров с растениями подвигнет биологов вместе с физиками и математиками к раскрытию неизвестных законов?

Околдованный лес

Большое влияние на образование росы, инея, изморози имеют деревья. Особенно заметно оно при тумане. И чем большая поверхность охлажденных предметов соприкасается с сырым воздухом, тем больше из него выделяется мельчайших водяных капелек или ледяных кристалликов. Весной, летом, осенью каждая травинка, листочек, веточк – все вокруг переливается изумрудиками росы.

В зимнее время глыбы свежевспаханного поля сверкают инеем, словно горный хрусталь, не только на поверхности, но и в промежутках. Такими же мельчайшими хрустальными осколками и алмазной пылью усыпаны жнивье полей, листья луговых трав и т.д.

Кристаллики изморози сверкают в лесу на каждой иголочке дерева «ослепительной красой». «И стоит он, околдован […] сном волшебным очарован, весь опутан, весь окован легкой цепью пуховой». Нередко даже под тяжестью инея ломаются ветки. А в малоснежные зимы благодаря ледяным хрусталикам, упавшим с лапок елок-сосен, прокладывается в лесу даже санный путь.

Физика и лирика

Однако серьезные биологи предпочитают не разговаривать о красоте. Хотя, несомненно, ледяные узоры очаровательны и даже служат зачастую образцом для северных кружевниц. Правда, «из морозных новостей» известно стало, что «ледяные цветы», расцветающие зимними ночами на окнах, в отличие от росы, инея и измороси, в последнее время стали редкостью. Сейчас их увидишь далеко не на каждом окне, только если на даче. Куда же пропали волшебные морозные узоры?

Ларчик просто открывался. После того, как обычные окна начали активно заменять стеклопакетами, исчезли условия для образования морозных узоров: значительно улучшилась теплоизоляция, не происходит конденсация теплого воздуха с внутренней стороны квартиры на подмороженном внешнем стекле. Вот и исчезли великолепные картины зимней сказки из нашего бытия.

Да и мне, к сожалению, полюбоваться красотой кисти мороза-воеводы, обходящего свои владения, недолго пришлось: выглянуло солнышко, обогрев оконное стекло. Волшебные рисунки, сверкающие драгоценными камнями, сразу потускнели, расплылись. Заплакали пушистые ели-сосны, зарыдали диковинные зверюшки, вмиг превратившись в ручейки из капелек, похожих на слезинки. Растаяла вся прелесть и красота творений дедушки мороза.

Что ж, в жизни физика и лирика не всегда находят общий язык. Но стоит ли слишком горевать об этом? Зима только начинается. Самые сильные морозы еще впереди. И мы еще успеем вдоволь – не раз и не два – налюбоваться ее морозным творчеством.

Как называются узоры на окнах

1. Откуда и почему на оконных стеклах зимой появляются узоры? [электронный ресурс]. – режим доступа: https://www.moya-planeta.ru/travel/view/pochemu_na_oknah_poyavlyajutsya_moroznye_uzory_27867

2. Большой энциклопедический словарь [электронный ресурс]. – режим доступа: https://www.moya-planeta.ru/travel/view/pochemu_na_oknah_poyavlyajutsya_moroznye_uzory_27867

3. Почему на окнах появляются морозные узоры? Чернокульский А. [электронный ресурс]. – режим доступа: https://www.moya-planeta.ru/travel/view/pochemu_na_oknah_poyavlyajutsya_moroznye_uzory_27867 (дата обращения: 20.02.2020)

4. Как нарисовать снежные узоры. Морозный узор на окне своими руками. [электронный ресурс]. – режим доступа: https://www.moya-planeta.ru/travel/view/pochemu_na_oknah_poyavlyajutsya_moroznye_uzory_27867 (дата обращения: 21.02.2020)

Почему же кристаллики льда образуют такие причудливые формы? Некоторые считают, что виной тому неровности и царапинки на поверхности стекла, и на них ледяные кристаллики образуются в первую очередь. Кристаллики осаждаются один за другим, друг на друга — и получаются удивительные неповторимые узоры.

По мнению других, помимо неровностей стекла, в «рисовании» узоров участвуют частички пыли на поверхности стекла и воздушные потоки. Меня заинтересовало, почему морозные узоры все-таки разные, и что на них действительно влияет? Какие узоры получатся, если нанести на замораживаемое стекло разные средства?

1. Разобраться в понятии «агрегатное состояние воды», изучить теорию образования кристаллов льда на окнах;
2. Провести эксперимент с замерзанием стекол, покрытых различными особенностями (царапины, пыль, средство для мытья посуды) в морозильной камере холодильника;
3. Проанализировать и обобщить полученные результаты, сформулировать выводы;
4. Рассмотреть другие способы получения «морозных узоров» на стекле.

Гипотеза: мы предполагаем с моим научным руководителем, что в результате исследования и эксперимента получатся разные узоры в зависимости от особенностей стекла и составов для нанесения.

В ходе работы над проектом были использованы следующие методы:

• Теоретические (обзор литературы по теме, изучение агрегатных состояний воды, анализ и обобщение результатов),
• Практические (эксперимент).

Из теоретического материала по теме, мы выяснили, что иней – это тонкий, неравномерный слой кристаллического льда, образующийся путём сублимации водяного пара из воздуха на почве, траве и наземных предметах при их охлаждении до отрицательных температур, более низких, чем температура воздуха [2].

Иней образуется посредством перехода водяного пара из газообразного состояния в твердое. Кристаллы инея при слабых морозах имеют форму шестиугольных призм, при умеренных — пластинок, а при сильных — тупоконечных игл.

Виды ледяных узоров на стеклах бывают разные. Те необыкновенные узоры, которые появляются на окнах зимой, имеют вполне конкретные названия: дендриты (древовидные образования) и трихиты (волокнистые формы).

Если охлаждение стекла начинается при положительной температуре и высокой влажности, то, образующаяся плёнка воды при понижении температуры окружающей среды начинает закристаллизовываться в виде дендритов. При дальнейшем же похолодании дендриты «опушаются» кристаллами льда. Трихиты образуются по краям царапин от какого-либо твердого тела, создавая слегка изогнутые, расположенные параллельно, полоски инея. При понижении температуры воздуха они преобразуются в плотные ледяные волокна [1].

Цель эксперимента – создание на заранее заготовленных стеклах морозных узоров естественным путем или искусственно-созданными смесями.

1. Стекла размером 15 на 11 см в количестве 4 штук;
2. Морозильная камера;
3. Средства для придания стеклам особенных отличий: песок, пыль, средство для мытья посуды, гвоздь для царапин для эксперимента по созданию естественных узоров;
4. Средства для использования других способов создания искусственных «морозных» узоров.

Для создания естественных морозных узоров стекла, с нанесенными на них отличительными особенностями и присвоенными соответственно номерами, были помещены в морозильную камеру. В эту же камеру поместили воду в открытой емкости в жидком агрегатном состоянии, температура воды должна быть выше 50 С, чтобы в условиях морозильной камеры она перешла в агрегатное состояние пар. В итоге мы получили 4 морозных узора. Морозный узор на стекле, покрытом песком и пылью образовался по типу дендритов, стекло с пылью имело более опушенные дендриты, на стекле с царапинами образовались трихиты, которые следовали по краям царапин. Стекло, покрытое средством для мытья посуды просто покрылось местами льдом, не образуя морозный узор.

Также мы проверили несколько способов создать морозные узоры искусственно, без мороза и влаги: с помощью сульфата магния, столярного клея и сахарной пудры [4].

Состав с сульфатом магния дал белый, плотный, непрозрачный узор, напоминающий снег. Нужно стараться изобразить морозные разводы, «перья», завитки, импровизированные снежинки, чтобы получилось красиво. Раствор после неудачной попытки можно легко удалить влажной тряпкой и повторить процесс заново.

Чтобы сделать узор из столярного клея сначала с поверхности нужно убрать глянец, обработать ее до матовости наждачной бумагой. Приклеившийся к поверхности состав столярного клея, скукоживаясь в процессе твердения, образует сеть узоров. Такой морозный узор ничем потом не удаляется.

Сахарная пудра наносится на стекло на клеящую основу из разведенного водой меда или любого другого сиропа. К стеклу нужно приложить трафарет, намазать сиропом и посыпать пудрой. Потом узор можно съесть.

В итоге, по завершении нашего исследования:

• мы разобрались что такое агрегатное состояние и изучили теорию образования кристаллов льда (инея);
• провели эксперимент с замерзанием стекол, покрытых различными особенностями (царапины, пыль, средство для мытья посуды) в морозильной камере холодильника;
• попробовали три способа искусственного получения «морозных узоров» на стекле.

Результаты нашего исследования будут полезны школьникам, которые интересуются этой темой, любят творческие дела и интересные физические эксперименты, учителям физики и любителям этой науки.

Какие виды морозных узоров существуют?

Вместе с морозами, заносами, позёмками, гололедами и ледяными дождями Зима приносит в нашу жизнь все-таки немного волшебства. В морозные дни, а точнее рассветы, проходящий мимо дома Дедушка Мороз рисует на окнах понравившихся ему детей ледяные узоры. Это физическое явление в таком изложении живет со мной со времен начала шестидесятых, в воспоминаниях бабушки о своем детстве. Мне тогда непременно хотелось узнать что нужно сделать, чтобы понравиться дедушке Морозу, и, рассматривая его волшебный подарок, снова и снова находить в нём разных зверюшек или заснеженный лес.

Но и теперь, зная о происхождении этого атмосферного явления, заключающегося в кристаллизации воды от перепада температур, оно навсегда связано в моем сердце с волшебством детства.

Принято различать морозные узоры двух видов — дендриты от греческого δένδρον — дерево, ветвистые древовидные узоры получаются на холодном стекле от проникновения наружу теплого комнатного воздуха (щели в рамах, неплотное прилегание стекла). Тогда потоки теплого воздуха растекшиеся по холодному стеклу кристаллизуются под действием низкой температуры, вода превращается в игольчатую твердую форму тем большей площади, чем более увлажнена поверхность. Поэтому ветвистые узоры начинаются снизу(благодаря силе земного притяжения водяной след снизу толще) и с утоньшением (истончение влажного следа) тянутся вверх, как и положено деревьям в природе.

Второй вид ледяных узоров принято называть трихитами, они образуются на краях покрывающих стекло мелких частичек пыли, царапин или зазубринок, даже не видимых человеческому глазу, но служащих временным убежищем для водяных капель оседающего пара. Тогда игольчатая форма замерзшей воды притягивает к себе новые кристаллики и получается звездчатая форма или шарообразные скопления рассыпанные по стеклу в хаотичном, но своем собственном, неповторимом порядке.