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石英諧振器【1】

石英晶體的壓電效應(yīng)于19世紀(jì)80年代首先被法國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)。20世紀(jì)30年代初，石英技術(shù)開始應(yīng)用到鐘表計(jì)時(shí)上，但石英在鐘表中廣泛應(yīng)用卻是在20世紀(jì)60年代石英振子被小型化以后。隨著石英電子鐘表不斷向薄型小型化和中高檔產(chǎn)品發(fā)展，對石英晶體和石英諧振器的小型化還在不斷地開拓、創(chuàng)新。

手表維修：石英晶體是無水二氧化硅的結(jié)晶體，密度為2.65g/cm3。天然石英晶體是六棱錐體，它屬于三方晶系，沒有對稱中心。它的外部由五種類型的面所組成。這五種類型的面分別稱為R、r、S、X和m，每種都有6個，因此，天然石英晶體共有30個晶面。

手表維修：R面叫大菱面，r面叫小菱面。3個R面和3個r面組成兩端的六面棱錐。還有三方雙錐面S和三方偏方面X，它們都分布在大菱面R的附近。根據(jù)它們分布的位置，石英晶體可分為右旋石英和左旋石英。

在討論石英晶體的物理性質(zhì)時(shí)，為了研究問題的方便，通常采用直角坐標(biāo)系，通過晶體兩頂端并與晶體橫截面垂直的軸線為Z軸，與Z軸垂直，并與晶體柱面m垂直的軸線為Y軸。通過柱面m的交線，與Z軸和Y軸垂直的軸線為X軸，X軸具有壓電效應(yīng)，所以X軸又稱電軸；Y軸在晶體受力時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械變形最大，所以又稱為機(jī)械軸；Z軸在光線通過時(shí)不產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象，因而軸又稱光軸。

手表維修：如上節(jié)所述，在不同的方向，石英晶體具有不同的物理特性，其中最重要的就是壓電效應(yīng)，壓電效應(yīng)分為正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)，正壓電效應(yīng):當(dāng)石英晶體受到一定方向上的力的作用時(shí)，它的某些表面上出現(xiàn)電荷。逆壓電效應(yīng):當(dāng)石英晶體受到電場的作用時(shí)，它的某些方向出現(xiàn)形變，石英晶體正壓電效應(yīng)實(shí)際上是由機(jī)械能變化引起電能變化；逆壓電效應(yīng)是由電能變化引起機(jī)械能變化。

手表維修：實(shí)際上，我們?nèi)艚o“XY”切型石英晶片在X方向施加壓力，或在Y方向施加拉力，則在垂直于X軸的兩個晶片表面上將產(chǎn)生電荷，若對石英晶片在X方向施加相反的拉力，或在Y方向施加相反的壓力，則在垂直于X軸的兩個晶體表面上出現(xiàn)與上述情況方向相反的電荷。

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