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有一類十分有趣的晶體,當(dāng)你對(duì)它擠壓或拉伸時(shí),它的兩端就會(huì)產(chǎn)生不同的電荷。這種效應(yīng)被稱為壓電效應(yīng)。能產(chǎn)生壓電效應(yīng)的晶體就叫壓電晶體。水晶(α-石英)是一種有名的壓電晶體。 如果按一定方向?qū)λЬw上切下的薄片施加壓力,那么在此薄片上將會(huì)產(chǎn)生電荷。如果按相反方向拉伸這一薄片,在此薄片上也會(huì)出現(xiàn)電荷,不過符號(hào)相反。擠壓或拉伸的力愈大,晶體上的電荷也會(huì)愈多。如果在薄片的兩端鍍上電極,并通以交流電,那么薄片將會(huì)作周期性的伸長(zhǎng)或縮短,即開始振動(dòng)。這種逆壓電效應(yīng)在科學(xué)技術(shù)中已得到了廣泛的應(yīng)用。用水晶可以制作壓電石英薄片,其面積不過數(shù)平方毫米,厚度則只有零點(diǎn)幾毫米。別小看這小小的晶片,它在無線電技術(shù)中卻發(fā)揮著巨大作用。如前所述,在交變電場(chǎng)中,這種薄片的振動(dòng)頻率絲毫不變。這種穩(wěn)定不變的振動(dòng)正是無線電技術(shù)中控制頻率所必須的,你家中的彩色電視機(jī)等許多電器設(shè)備中都有用壓電晶片制作的濾波器,保證了圖像和聲音的清晰度。你手上戴的石英電子表中有一個(gè)核心部件叫石英振子。就是這個(gè)關(guān)鍵部件保證了石英表比其他機(jī)械表更高的走時(shí)準(zhǔn)確度。 裝有壓電晶體元件的儀器使技術(shù)人員研究蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)及各種化工設(shè)備中壓力的變化成為現(xiàn)實(shí)。利用壓電晶體甚至可以測(cè)量管道中流體的壓力、大炮炮筒在發(fā)射炮彈時(shí)承受的壓力以及炸彈爆炸時(shí)的瞬時(shí)壓力等。 壓電晶體還廣泛應(yīng)用于聲音的再現(xiàn)、記錄和傳送。安裝在麥克風(fēng)上的壓電晶片會(huì)把聲音的振動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)?a href="http://m.4huy16.com/keyword/電流" target="_blank" class="relatedlink">電流的變化。聲波一碰到壓電薄片,就會(huì)使薄片兩端電極上產(chǎn)生電荷,其大小和符號(hào)隨著聲音的變化而變化。這種壓電晶片上電荷的變化,再通過電子裝置,可以變成無線電波傳到遙遠(yuǎn)的地方。這些無線電波為收音機(jī)所接收,并通過安放在收音機(jī)喇叭上的壓電晶體薄片的振動(dòng),又變成聲音回蕩在空中。是不是可以這樣說,麥克風(fēng)中的壓電晶片能“聽得見”聲音,而揚(yáng)聲器上的壓電晶體薄片則會(huì)“說話” 或“唱歌”。 |
