Le quartz vibre oui mais comment ?

[ANDRE HOLBECQ]

POUR ENFIN REVENIR A DES CONSIDERATIONS SCIENTIFIQUES REELLES ...

Nous allons donc enfin parler sérieusement...

Une fine plaquette de quartz découpée dans un cristal pur (donc plutôt quartz synthétique) soumise à une pression mécanique vot apparaître sur ses faces des charges électriques de signes opposés.

Réciproquement l'application de charges électriques de signes opposés, sur chacune de ses faces, déforme légèrement la plaquette.

D'où l'introduction d'une plaquette de quartz convenablement taillée entre les électrodes d'un circuit oscillant va faire vibrer le quartz, avec une certaine fréquence, qu'il va imposer au circuit. La fréquence dépend des dimensions de la plaquette et de son orientation par rapport au cristal original.

Dans les montres à quartz on utilise une plaquette de Q qui vivre avec f = 32768 périodes par seconde, soit deux puissance quatorze vibrations. Un circuit intégré dédouble 15 fois de suite le nombre de ces vibrations qui passent alors à une période par seconde, impulsion qui commande l'avancement de l'aiguille des secondes.

Plus de détails sur futura-sciences.com au coeur de la silice dossier 567

La piézoélectricité est aussi utilisée dans la tête e lecture du tourne disque, du briquet allume gaz, et sonar à ultrasons.

Dans les années 39-45 il y a eu une énorme demande de quartz brésilien, plus de 10 000 tonnes sont passées du Bresil aux USA où 80 millions de plaques de Q ont été fabriquées pour un prix de un demi milliard de dollars.

[serguen91]

Merci Andre de ces explications ! Je reste toujours medusé des choses et des phenomenes de la nature et de la sciences !

Serge

[le sablais]

Très intéressant mais pourquoi le quartz et pas un autre minéral ??

le sablais

[alchimiste]

salut,

je suis pas physicien , je ressors juste mes notions de base mais :

le quartz a 3 axes : optique - mecanique - electrique

si on sollicite l'un des axes, une reaction aura lieu sur les deux autres et vice versa.

c'est ainsi que s'il l'on applique un choc sur l'axe mecanique, il y aura une tension selon l'axe electrique, c'est ce qu'on trouve dans les allume-gaz .

de meme si 'lon applique une tension sur l'axe electrique, il y aura une vibration sur l'axe mecanique.

quand a l'axe optique, je veux pas raconter de betises je sais pas s'il y a production de lumiere comme dans la triboluminescence

par contre ca marche super bien avec un sucre : prenez un sucre, un marteau, etaegnez et ecrasez le sucre violament et vous verrez la triboluminescence, prenez soin de bien viser sinon vous verrez des etoiles et serez obliges d'appeler un lithotherapeute

peut etre qu'un moustachu pourrait confirmer

[1GM]

Pour ajouter un peu de pratique à toute cette théorie, voici quelques modèles des quartz dont on parle.

Il y a plus de 30 ans ca se présentait comme ca : ( c'est une boite à quartz de radio amateur... Chaque quartz à une fréquence propre et en fonction de ce que l'on voulait faire, il fallait changer le quartz dans l'éméteur )

Depuis ils ont plutôt cette forme : ( celui la est bien, il est transparent, et donc permet de voir la lamelle de quartz )

Pour aller plus loin dans le problème des vibrations du quartz, c'est un phénomène qui est lié à la structure atomique du quartz et aux propriété physiques du silicium.

Pour diverses raisons je vais clarifier ceci :

Dans les montres à quartz on utilise une plaquette de Q qui vivre avec f = 32768 périodes par seconde, soit deux puissance quatorze vibrations. Un circuit intégré dédouble 15 fois de suite le nombre de ces vibrations qui passent alors à une période par seconde, impulsion qui commande l'avancement de l'aiguille des secondes.

Le dédouble 15 fois de suite veut dire que la fréquence est divisée par 2 puissance 15... soit 32768 et non pas divisé par 15 comme certains pourraient le croire.

[Invité titane]

Superbes explications.Merci

[ANDRE HOLBECQ]

mais si il y en a d'autres, je pense à la tourmaline qui, quand on la chauffe ou la presse se charge d'électricité aux extrémités du cristal. En avant donc pour la pyroélectricité et la piézoélectricité!

Donc en chauffant ou refroidissant, et en comprimant ou étirant le cristal , il se charge. Inversement en appiquant un champ électrique le long de l'axe c le cristal se refroidira ou se réchauffera, et il se contractera ou se dilatera.

Les tourmalines à fer sont plus difficiles que les autres pour mettre ces phénomènes en évidence.

En chauffant un cristal à 200°C de préférence une elbaïte ou une dravite sans inclmusions fluides, on peut observer lors du refroidissement de l'échantillon la répartition de la poudre de minium de plomb et de sulfure jaune que l'on avait mélangé aupréalable, le minium allant au pôle négatif, et le sulfure au pôle positif.

J'ai essayé... j'ai craqué le cristal ... je n'ai plus réessayé. Je ne savais pas le coup des inclusions liquides... peut-être la cause du carnage ?

Elle est "maline" la "tour - maline" :coucou!:

Ce sont les deux exemples que je connaisse, s'il y en a d'autres , qu'on se le dise...

Effectivement "dédouble 15 fois de suite" signifie bien :2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2 et non pas :15 nous sommes d'accord

J'ajoute un peu de couleur avec ces tourmalines verte du Minas Gerais, cette dravite de Jajarkot Népal, et cette tranche melon d'eau de Madagascar (faut pas oublier le plaisir des yeux quand même!)