ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
3 Порядок определения цены деления окуляра и окуляр-микрометра.
4 Рисунок объектов с указанием масштаба.
5 Указать цену деления шкалы окуляра, цену деления лимба барабанчика окуляр-микрометра, увеличение и
разрешающую способность микроскопа.
Контрольные вопросы
1 Характеристики микроскопа: увеличение и разрешающая способность.
2 Порядок определения цены деления шкалы окуляра и лимба барабанчика окуляр-микрометра.
3 Типы микроскопов.
[2, с. 422 – 424]
Лабораторная работа № 2
ИЗУЧЕНИЕ ПЬЕЗОЭФФЕКТА
Цель работы: изучить пьезоэффект в кристаллах кварца. Определить пьезоэлектрический модуль исследуемого кристалла.
Приборы и принадлежности: пьезодатчик, источник постоянного напряжения, устройство для нагружения кристалла,
вольтметр.
Методические указания
Работа пьезоэлектрических преобразователей основана на использовании пьезоэлектрического эффекта,
представляющего собой способность некоторых материалов образовывать на гранях поверхности при механическом
нагружении электрические заряды (прямой пьезоэффект), и механически деформироваться при приложении электрического
поля (обратный пьезоэффект).
Количественно эффект оценивается пьезомодулем d, устанавливающим пропорциональность между величиной
возникающего заряда Q и приложенной силой Р
Q = dp . (2.1)
Пьезоэффект наблюдается только в веществах с гетерополярной связью (ионных или сильнополярных диэлектриках).
Вторым необходимым условием является отсутствие центра симметрии в кристаллической решетке, что приводит при ее
деформации к несимметричному смещению зарядов разного знака. Еще одно требование – высокое удельное
электросопротивление материала, затрудняющее внутреннюю компенсацию избыточных зарядов на поверхности
пьезокристалла.
Основными природными пьезоматериалами являются кварц и турмалин.
Для получения наибольшего пьезомодуля кварцевая шайба, пластинка или диск
вырезаются из монокристалла таким образом, чтобы наибольшая плоскость была
перпендикулярна кристаллографической оси X (рис. 2.1).
Ось X называют электрической (или пьезоэлектрической) осью. Обычно у
вырезанной прямоугольной пластинки ребро а параллельно оси X; ребро b – оптической
оси Z, а ребро l – третьей координатной оси Y, называемой механической осью. При
нагружении пластины силой P
x
в направлении оси X (рис. 2.1 и 2.2) на ее грани
образуется заряд
Q
пр
= d
II
P
X
. (2.2)
Следует отметить, что этот заряд не зависит от геометрических размеров пластины
(продольный пьезоэффект).
Если подвергнуть пластину сжатию в направлении оси Y, то на тех же гранях
вновь появляется заряд, но только противоположного знака. При поперечном
пьезоэффекте заряд зависит от соотношения l / а
e
P
a
l
dQ
⊥
−=
попр
. (2.3)
Это позволяет путем соответствующего выбора отношения изменить чувствительность преобразователя, предел
которой ограничивается механической прочностью пластинки. При механическом воздействии на пластинку в направлении
оси Z заряды на электродах не появляются вовсе.
При практическом использовании обычно измеряют не заряд, а напряжение U, развиваемое на емкости С образуемой
обкладками пластины
a
dP
C
Q
U ==
. (2.4)
Рис. 2.1 Ориентация выреза
кварцевой пластины
Р
Z
Х
Y
b
a
l
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
