世界上最早的石英鐘 由美國科學家沃倫-馬裏森在1928年製造

世界上最早的石英鐘是什麼樣子？石英鐘是一種計時的器具。提起時鐘大家都很熟悉，它是給我們指明時間的一種計時器具。在日常生活中，時鐘準到1秒，就已經足夠了。但在許多科學研究或工程技術的領域中對鐘點的要求就要高得多。石英鐘正是根據這種需要而產生的。它的主要部件是一個很穩定的石英振盪器。將石英振盪器所產生的振盪頻率取出來。下面就跟本站一起具體看看世界上最早的石英鐘等相關內容。

世界上最早的石英鐘

1928年，美國科學家沃倫-馬裏森製造了世界上最早的石英鐘，石英鐘從誕生開始就是精準的代名詞，相比於機械鐘錶受到地球引力的影響，每天都會有數秒誤差，而石英鐘則是能夠達到十萬分之一秒的誤差，基本上製造工藝合格，每個月的誤差也僅僅一兩秒，而世界上最好的石英鐘，則是能夠達到270年才誤差一秒。

科學是推動技術發展的第一要素，這句話一點都不假，石英鐘這個準確的計時器具，就是因為居里夫人在科學實驗中，偶然發現了石英受壓能產生電流的特徵，於是才有了石英種最重要的元件——石英晶體振盪器，這個裝置基本不受外界干擾，能以穩定的震盪頻率運行，石英鐘就是截取使用了這種穩定的頻率，才能保證鐘錶內每一秒的時間都是精準而沒有誤差，所以石英鐘才會那麼準時。

1928年沃倫-馬裏森發明的石英鐘直到現在依舊是一個很準確的計時器具，包括現在的電子顯示時鐘也是由石英鐘發展而來，石英鐘是現代社會發展的一個重要見證者，它的出現將人們的時間觀念提升到分、秒，而不是過去的大概時間，石英鐘與其説是一個計時器具，不如説是讓社會接受了精準時間觀念的里程碑。

石英鐘原理

石英晶體的傳感器的核心是傳感元件——壓電石英晶片。其工作原理是壓電效應，即石英晶體在某些方向受到機械應力後，便會產生電偶極子,相反，若在石英某方向施以電壓，則其特定方向上會產生形變，這一現象稱為逆壓電效應。若在石英晶體上施加交變電場，則晶體晶格將產生機械振動，當外加電場的頻率和晶體的固有振盪頻率一致時，則出現晶體的諧振。由於石英晶體在壓力下產出的電場強度很小，這樣僅需很弱的外加電場即可產生形變，這一特性使壓電石英晶體很容易在外加交變電場激勵下產生諧振。其振盪能量損耗小，振盪頻率極穩定。這些再加上石英優良的機械、電氣和化學穩定性，使它自40年代以來就成為石英鐘、電子錶、電話、電視、計算機等與數字電路有關的頻率基準元件。

石英晶體具有一個有趣的特性，就是在一側導入正電流，同時在另一側導入負電流後，負電流一側會收縮並彎曲成U字形。如果定時交替在石英晶體兩側導入正、負電流，石英晶體就會產生振盪。石英晶體就是根據這種振盪計時的。個人電腦內置的石英晶體每秒振盪1431萬8180次。石英鐘的工作原理就是如此。

石英鐘缺點

問題就在於石英晶體在品質上存在缺陷，品質差就很難按照正確的振盪數振盪。天然石英晶體的雜質含量和形態等大多並不統一，因此就要使用人造石英晶體。不過，均勻地進行石英生產難度很大。精度高則每秒誤差在正負10萬分之一秒以內，精度低每秒誤差甚至達到1萬分之一秒。1萬分之一秒也許感覺並不大，但是從計算上來講，每天的誤差就是0.864秒，而1個月則會差約半分鐘。石英手錶不準也是這個原因。