石英钟是怎么来的？

石英钟是一种靠电流驱动的钟，但它不同于普通的电钟。里面有一块应时水晶。当电流通过时，应时晶体由于电压而振荡。它的振荡频率非常稳定，受控电子振荡器使得走时非常准确。最好的石英钟每1000年有1秒的时差。天文台不仅用它来计时，还用它来测量地球自转速度的变化。

天然应时的单晶是水晶，化学家称之为二氧化硅，是二氧化硅的化合物。水晶不仅可以作为观赏性的工艺品，更重要的是它是电子行业的“重要角落”。

1880年，法国科学家皮埃尔·居里和雅克·居里在物理学中发现了晶体这一重要现象。他们将晶体切割成平行的薄片，放在两块金属板之间，在外部重力的作用下挤压或拉伸薄片。一个奇怪的现象出现了:相反符号的电荷聚集在晶片的两端。

晶体的这一特性可以使晶体薄片在交流电的作用下高频振动，产生超声波振荡。

第一次世界大战期间，德国突然用潜艇袭击英法联军，舰艇沉没，使英国海军失去优势。后来，法国物理学家朗芝利用居里兄弟发现的水晶薄片可以产生超声波的原理，制成了世界上第一台超声波探测仪。这种仪器被放置在军舰上，遇到障碍物时会发出声波并反射回来。该仪器接收到回波后，可以探测到敌潜艇的位置，从而有效地防止了敌潜艇的突然袭击，掌握了战争的主动权。

将晶体切割成单片制成的晶体谐振器是制作应时静电计和应时电子表不可缺少的。卫星、导弹、飞机、轮船、电子显微镜、电视、电报、电传、广播等等都需要它。

应时晶体的振动频率非常稳定。应时电子表中一般的频率是32768Hz，而高频石英表中的振荡频率达到4194304Hz，所以时间非常准确。

应时电子表由石英晶体振荡器、振荡电路、分频器电路、整形放大电路和微型电机组成，通过集成电路集成在一块小小的硅片上。它可以每1秒输出一个脉冲电信号。振动频率快，走时准确，月误差5 ~ 15秒。用一个放大电路把电信号变成强电流驱动电机，就是指针式石英表。

自20世纪60年代以来，石英钟有了很大的改进，日差一般小于50 ~ 500微秒。