|
|
Чистый кристалл К. бесцветен; ничтожные посторонние примеси вызывают разнообразную окраску К.; наиболее обычны бесцветные, молочно-белые или серые К. Прозрачные или полупрозрачные красиво окрашен-вые кристаллы наз, особо: бесцветные, прозрачные ≈ горный хрусталь; фиолетовые ≈ аметист; дымчатые ≈ раухтопаз; -ч╦рные ≈ марисш; золотисто-ж╦лтые ≈ цитрин; добавка Со в синтетич. К. да╦т красивую голубую окраску. Тв╦рдость К. по минералогии, шкале 7; плоти. 2650 кг/м2. Плавится при темп-ре 1710 СС и застывает при охлаждении в т. н. кварцевое стекло, в к-ром тетраэды Si04 сцеплены беспорядочно. Плавлен-вый кварц ≈ хороший изолятор; сопротивление кубика с ребром в 1 см при 18 СС равно 5-Ю18 Ом/см, коэф. линейного расширения 0,57-10~в см/град.
К,≈оптически одноосный, положительный (см. Кристаллооптика). Показатели преломления для дневного света с длиной волны л≈589,3 нм: пе = 1,553; п0=1,544. Неокрашенный К. прозраяен для УФ- п частично ИК-лучей. При пропускании плоскополяризован-вого луча по направлению оптич. оси левые и правые кристаллы К. вращают плоскость поляризации в противоположные стороны. Значение угла вращения {на толщину пластинки в 1 мм) меняется в зависимости от К и составляет для Х=589 нм ≈ 21,7°.
Оптич. свойства К. обусловили широкое применение его в оптич. приборостроении ≈ из него делают призмы для спектрографов, монохроматоров, пластинки для вращения плоскости поляризации, линзы для УФ-оптики и т. п.
Отсутствие плоскостей и центра симметрии у кристаллов К. обусловливает наличие пъезоэлектрич. и пиро-&лектрич. свойств (см. Пьезоэлектричество). Значения диэлектрич. проницаемости е,-;, пьезоэлектрич. модуля d.-f и упругих коэф, Зц при комнатной темп-ре следующие: ЕП^=4,58; езд^4,70; du=≈6,76 -Ю'8; d14=2,56x Х10-а: $└=1,279; 512=≈0,159; 51з=≈0,110; 5└= = -0,446; S33-0,956; $44= 1,978.
Монокристаллы синтетич. К. выращивают из водных щелочных растворов Si02 при давлениях 40≈200 МПа и темп-pax ~360 СС. Кристаллы синтетич, К. обладают стабильными пьезоэлектрич. свойствами, радиац. устойчивостью, высокой оптич. однородностью и др. ценными техв. свойствами. Кристаллич. элементы из К. находят широчайшее применение в радиотехнике и электронике ≈ это пьезоэлектрич. стабилизаторы частоты {в т. ч. в кварцевых часах), фильтры, резонаторы, пьезо-датчикн, пьезопластинки в УЗ-установках и т. д. В техн. химии, в технологии кристаллизации и др. широко используются тигли, сосуды и др. изделия из плавленного К,
Лит.: Современная кристаллография, т. 2, М., 1079.
С. К. Вайпштейн.
КВАРЦЕВЫЙ ГЕНЕРАТОР ≈ автогенератор эл.-магн. колебаний с колебат. системой, в состав к-рой входят кварцевый резонатор. Предназначен для получения колебаний с высокой стабильностью частоты.
Принцип построения электрич. схемы К. г. и его действия такие же, Как и у обычных генераторов электромагнитных колебаний. Параметры колебат. системы выбирают так, чтобы большая часть энергии была сосредоточена в кварцевом резонаторе. В этом случае генерируемая частота определяется гл. обр. высокоста-билыюй собств. частотой кварцевого резонатора, к-рый является объ╦мной механич. колебат. системой, выполненной в виде пластины, кольца или бруска, вырезанных определ╦нным образом из кристалла кварца. Такой пьезоэлектрический резонатор обладает очень малыми потерями энергии при колебаниях и высокой добротностью ~104-ь105. Кварцевый резонатор механически очень прочен, химически стоек, нечувствителен к влажности, его собств. частота мало зависит от темп-ры. Кроме того, кварцевый резонатор имеет малые размеры, что облегчает его защиту от внеш. воздействий.
К. г. обычно изготавливают на частоты от неск, кГц до 10≈15 МГц; используя более сложные схемы, получают колебания на частотах до 100 МГц. К. г. имеют относит, уход частоты для небольших промежутков времени ^lO'6, в то время как для лучших: генераторов без кварца ~10~4, Тщательно выполненные К. г. с кварцевым резонатором, находящимся в вакууме при пост, температуре, позволяют получать уход частоты до 10~10 за сутки. Мощность К. г. не превышает обычно неск. Вт,
Лит.: Радиопередающис устройства, М,, 1982.
М. Я. Анбреечсхий.
КВАТЕРНИОНЫ ≈ элементы множества Ш, прсдста-вимые в виде g=a0l+cz1iH-a2/+aBfc= (a.(l-\~oirli}-{- (ct2+ -f-ctsj)/- Здесь a.0, , . ., а3 ≈ веществ, числа, а (1, i, /, k) ≈ образующие базиса в Ш, удовлетворяющие соотношениям:
Обозначения принадлежат У. Гамильтону (W. R. Hamilton), открывшему К. в 1843. В его честь для обозначения множества всех К, употребляется буква ОН. Соотношение (1) можно записать в более компактной форме: пусть <>о, £1т е2, es ≈ образующие, тогда
(i,
2, 3)
Jk ≈ Леви-Чивнты символ).
Умножение К. q на скаляр а и сложение К. определяются так же, как и для обычных векторов. Можно ввести произведение двух К, д≈ ос.-е/ и q' = f>,-ei ф-лой qq' ≈
1"* (иногда выделяют скалярную и векторную
части К.: q=an-}-V, тогда умножение векторных частей определяется ф-лой F172~ ≈ (y1y2)-ht^iF2l). Тем самым множество И превращается в алгебру (алгебру кватернионов). Из соотношений (1) следует, что М ≈ некоммутативная, но ассоциативная алгебра. Алгебра И содержит в виде подалгебры поле веществ, чисел lR={a<*0) и поле комплексных чисел C={a£0+p?i}. Алгебра Н допускает изоморфное матричное представление с помощью Паули матриц:
1 О О 1
О 1 1 О
о г
(0
~-
i о
О -1
(здесь г = ≈ 1).
Для каждого К, q=CL0e(t-\-a.le-L
сопряженный
N (§)^gq^qg≈ Cto
ct,teu-\~aL:te3 определ╦н ≈ а2е2~~азеа и норма
К. q≈a0e0≈i
∙2 (-сс1+аг-]-аз=1(?12. Обратным кватернионом является q~l=q/\q\2- Каждый ненулевой К, Имеет обратный. Алгебра с таким свойством называется алгеброй с делением'. Алгебра Н (наряду с полями R и С) является единств, ассоциативной алгеброй с делением (теорема Фробениуса). Список алгебр с делением замыкает алгебра октониоцов (октав, чисел Кэдй) ≈ 8-моряая алгебра, в к-рои нарушена ассоциативность произведения. Наряду с веществ, и комплексными числами в разл. вопросах теории представлений грунп, топологии и физики можно использовать К. Вращение тр╦хмерного пространства мож-. но задать при помощи К. с нормой 1 (аналогично тому, как вращение плоскости зада╦тся комплексным числом
с модулем 1). ∙
Лит.: Дубровин Б, А,, Нов и коп С, П., Ф Q-мен к о А. Т., Сонременная геометрия, 2 изд., М., 198&; Казанона Г., Векторная алгебра/ пер. с англ., М., 19TJK
КЕЛДЫША≈ФРАНЦА ЭФФЕКТ, При приложении электрич. поля к освещаемому полупроводнику в области его прозрачности (т. е. при энергии фотона л-са меньше ширины запрещ╦нпой зоны £g полупроводника)
наблюдается поглощение спотат а в области ло)>^-возникают осцилляции коэф. поглощения (и отраженная) как ф-ции приложенного тюля Е и частоты света- со.
