石英钟表是怎样计时的

　　由于石英钟表具有价格便宜、走时准确、使用方便等优点，它们的应用越来越普遍。大家知道，机械钟表的核心构件是控制指针的游丝和摆轮，那么，石英钟表是用什么方法来计时的呢? 石英钟表的表面一般都标有“QUARTZ”的英文字样，意为石英。石英钟表的“心脏”便是里面的一小块石英晶体。 石英即二氧化硅，它是砂石...

　　由于石英钟表具有价格便宜、走时准确、使用方便等优点，它们的应用越来越普遍。大家知道，机械钟表的核心构件是控制指针的游丝和摆轮，那么，石英钟表是用什么方法来计时的呢?

　　石英钟表的表面一般都标有“QUARTZ”的英文字样，意为石英。石英钟表的“心脏”便是里面的一小块石英晶体。

　　石英即二氧化硅，它是砂石的主要成分，但是砂石里面还含有许多其他杂质。由纯净的二氧化硅分子，通过规则的排列，构成一大块晶体，这就是石英晶体。当石英晶体受到压力发生形变时，在它的两侧就能产生出电压来，这叫做压电效应。利用石英晶体所具有的压电效应，可以把机械振动信号转换成交变的电信号。人们又知道，石英晶体的振动频率取决于晶体的形状和尺寸，如果按一定方向切割晶体，可以使它的振动只有一个频率，即晶体的有振动频率。用石英晶体的固有振动频率去控制电子电路，产生相同频率的交变电场，再经过分频器分为所需要的低频，便可以驱动钟表的指针走动，指示相应的时间。

　　钟表走时的准确性，主要取决于它所使用的振荡元件的振动频率。振荡元件的振荡频率越高，单位时间里的误差就越小，钟表的走时就越准确。石英钟表里所用的石英晶体的固有振动频率可高达65536赫兹甚至更高，而机械手表的振动频率只有几个赫兹，所以，石英钟的走时要比机械手表精确得多，每天误差可以不超过万分之一秒!同样的道理，利用频率更高的原子振荡，科学家可以制造出走时100年累计误差不到1秒的原子钟。