石英谐振器【1】

石英晶体的压电效应于19世纪80年代首先被法国科学家发现。20世纪30年代初，石英技术开始应用到钟表计时上，但石英在钟表中广泛应用却是在20世纪60年代石英振子被小型化以后。随着石英电子钟表不断向薄型小型化和中高档产品发展，对石英晶体和石英谐振器的小型化还在不断地开拓、创新。

手表维修：石英晶体是无水二氧化硅的结晶体，密度为2.65g/cm3。天然石英晶体是六棱锥体，它属于三方晶系，没有对称中心。它的外部由五种类型的面所组成。这五种类型的面分别称为R、r、S、X和m，每种都有6个，因此，天然石英晶体共有30个晶面。

手表维修：R面叫大菱面，r面叫小菱面。3个R面和3个r面组成两端的六面棱锥。还有三方双锥面S和三方偏方面X，它们都分布在大菱面R的附近。根据它们分布的位置，石英晶体可分为右旋石英和左旋石英。

在讨论石英晶体的物理性质时，为了研究问题的方便，通常采用直角坐标系，通过晶体两顶端并与晶体横截面垂直的轴线为Z轴，与Z轴垂直，并与晶体柱面m垂直的轴线为Y轴。通过柱面m的交线，与Z轴和Y轴垂直的轴线为X轴，X轴具有压电效应，所以X轴又称电轴；Y轴在晶体受力时产生的机械变形最大，所以又称为机械轴；Z轴在光线通过时不产生双折射现象，因而轴又称光轴。

手表维修：如上节所述，在不同的方向，石英晶体具有不同的物理特性，其中最重要的就是压电效应，压电效应分为正压电效应和逆压电效应，正压电效应:当石英晶体受到一定方向上的力的作用时，它的某些表面上出现电荷。逆压电效应:当石英晶体受到电场的作用时，它的某些方向出现形变，石英晶体正压电效应实际上是由机械能变化引起电能变化；逆压电效应是由电能变化引起机械能变化。

手表维修：实际上，我们若给“XY”切型石英晶片在X方向施加压力，或在Y方向施加拉力，则在垂直于X轴的两个晶片表面上将产生电荷，若对石英晶片在X方向施加相反的拉力，或在Y方向施加相反的压力，则在垂直于X轴的两个晶体表面上出现与上述情况方向相反的电荷。

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