ADuCM360硬件工程师开发手册(纯中文版)
分形的生长很多自然界中的物体明显地以分形的形式生长,分枝重复地分裂产生了更小的分枝。想象一下,当我们用适当的尺度观测一些树、一些根系和一些植物(特别是最原始的植物,像地衣、苔藓和海藻)时,它们看起来都像是分形的,这种形态简直像是大自然的艺术品。闪电和其他放电现象的分叉状图样,以及在水中加入某些液体(如油)所发生的“蒙古性指进”现象,也都具有分枝分形形式。这些奇妙的现象是否让你大吃一惊?
在硫酸铜溶液电解过程中,阴极上铜的沉积是以分形形式生长的。决定植物生长的生物规律太复杂,以至不能用来作为数学模型的基础,可是,其他现象可以用相对简单的生长规律来作为模型。下面,我们就要研究其中的一些现象。用硫酸铜(CuSO4)电解这个简单试验就能说明分形的生长。一个圆形碟子的底部覆盖着一层很薄的硫酸铜溶液,铜制的阴极立在碟子中央,一个窄铜条环绕在碟子的边缘形成阳极。如果在两个电极之间加上几伏的电压,那么几分钟后,围绕阴极开始形成铜的沉积;大约半小时后,析出的铜将扩展成几英寸长的分形图形。在硫酸铜电解过程中,从阴极向外生长的铜的似分形样沉积让人不禁赞叹大自然的巧妙安排。
这个电解过程是这样的:在溶液中,硫酸铜分解成铜离子(Cu2+)和硫酸根离子(SO4^2-),并且在溶液中随机漂移。当加上电压后,铜离子击中阴极得到两个电子,以铜的形式沉淀;击中已经沉淀的铜的铜离子,又以铜的形式沉淀,所以沉淀物将从阴极向外生长。如果铜离子是以充分随机的方式运动,比如遵从布朗运动的轨道,那么形成的分形图样将更加复杂和美丽。想要更深入了解分形生长的奥秘吗?请参阅以下相关文献:
这些资源将为您提供更加详尽的信息,让我们一起探索分形的奇妙世界吧!
下载地址
用户评论