разное часть 118

В общем случае внешнее электрическое поле, приложенное к диэлектрику, индуктирует дипольные моменты в атомах и ионах и смещает ионы относительно друг друга. Вследствие этого геометрические размеры диэлектрика несколько меняются. Механические напряжения также изменяют размеры диэлектрика, но при этом не возникает дипольного момента. Таким образом, у диэлектриков диэлектрическая поляризация приводит к механическим деформациям, но механическая деформация не вызывает появления поляризации. Такой электромеханический эффект, наблюдающийся у всех диэлектриков, называется электрострикцией. При электрострикционном эффекте механическая деформация, вызванная поляризацией диэлектрика, не зависит от направления поляризации, т. е. механическая деформация описывается формулой, содержащей только члены с четными степенями поляризации. Чтобы пояснить вышесказанное, рассмотрим два графических примера (см.рис.1). Рис. 1. Кристаллические структуры с центром симметрии (а) и без центра (б). Для этого нарисуем две гипотетические кристаллические структуры и для простоты будем рассматривать только двумерные решетки. В структурах, элементарная ячейка которых обладает центром симметрии (рис. 1,а), при приложении электрического поля : заряды будут смещаться, но деформация не будет зависеть от направления поля и, таким образом, будут наблюдаться только электрострикционные свойства. В структурах, не обладающих центром .симметрии ;(рис. 1,6), дипольный момент элементарной ячейки мот жет быть не равен нулю и у них могут наблюдаться пьезоэлектрические свойства. Это является необходимым, но недостаточным условием возникновения пьезоэффекта. Тем не менее пьезоэффект — достаточно распространенное явление. Общее число пьезоэлектрических кристаллов превышает тысячу, хотя вполне естественно, что используется лишь небольшое число соединений. Практическое применение пьезоэлектриков началось в годы первой. мировой, войны, когда Ланжевен показал, что кварцевые пластинки могут быть приведены в колебание переменным электрическим полем, и предложил применить получаемый при этом мощный ультразвук для подводной сигнализации и измерения глубин